化學動力學(反應速率)
反應級數(order of reaction)
想象擰開一個水龍頭,看水流如何響應。如果把開口開大一倍,水流也大一倍,這種響應就是「一級」;如果開大一倍,水流變成四倍,就是「二級」。反應級數正是這件事的化學版:一個數,刻畫當你改變某反應物濃度時,反應速度響應得有多強烈。
具體來說,對某一反應物而言的級數,就是在實驗速率方程裡該反應物濃度被乘方的那個冪次。把所有反應物的級數加起來,就得到總級數。由於這些冪次來自實驗,它們可以是整數、分數,甚至是零,並且完全不必與配平方程式裡的係數相符。
級數之所以重要,是因為它決定了反應隨時間展開的整體形態——是有恆定的半衰期,還是按某種曲線減慢,又或者會突然停止。關鍵的提醒是:級數是一個經驗事實,不是你能從紙面方程式推導出來的東西;一個分數級數或出乎意料的級數其實很有價值,因為它暗示了底下的多步機理。
對於速率 = k[NO]²[H₂],反應對一氧化氮是二級,對氫氣是一級,總級數為三級。把 NO 加倍,速率變成四倍;把氫氣加倍,速率只翻一番——級數精確地告訴你每個「旋鈕」如何調節速度。
級數量化了每種反應物的濃度如何左右速度。
級數(針對總反應的一個實驗數值)和分子數(單一基元步驟中粒子的個數)不是一回事。它們只有對基元反應才一致。
又稱
另見