速率方程

速率方程（或速率律）是用来计算化学反应速度的方程。对于一般反应aA+bB→C，其速率方程为：。

r = k [A] x [B] y {\displaystyle r\;=\;k[\mathrm {A}]^{x}[\mathrm {B}]^{y}}。

这里，[A]和[B]是A和B的浓度，x和y取决于哪一步是决定速率的。如果反应机理非常简单，A和B相互撞击，然后通过一个过渡状态变成产物，那么x=a，y=b，k是反应的速率常数。它随温度、压力等条件的变化而变化。

速率方程是一个微分方程。如果把它积分，那么就可以找到一个能说明试剂和产物浓度随时间变化的方程。

在特殊情况下，很容易解方程并找到k，例如，在一阶反应中，方程为：。

r = - d [ A ] d t = k [ A ] {\displaystyle r=-{\frac {d[A]}{dt}}=k[A]}。

整合给予。

  ln [ A ] = - k t + ln [ A ] 0 {\displaystyle \\ln {[A]}=-kt+ln {[A]_{0}}}}}

所以，一个ln [ A ] {\displaystyle \ln {[A]}}对时间t的图给出了一条斜率为-k {\displaystyle -k}的直线。

有时，可以做实验，使反应看起来像一阶反应。如果一种试剂的浓度保持在同一高值，那么可以认为是一个常数。方程变成r=k [ A ] [ B ] =k ′ [ A ] {\displaystyle r=k[A][B]=k'[A]}其中k'是伪一阶速率常数。那么可以用上面的方法来计算k'。

问题和答案

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