從「看情況」到一道公式
在上一篇指南裡我們看到，把反應物擠在一起通常會加快反應。這是個好開頭，但它含糊——*快多少*？擁擠一倍就快一倍？還是快四倍？速率定律就是把這件事釘死的公式。它的形式是速率 =（一個常數）×（反應物濃度的某次方）。說白了：取每種反應物有多擁擠，按實驗找出的冪次方升冪，相乘，你就得到了速度。這整篇指南的任務，就是搞懂那兩個神祕的部件——那個*冪次*和那個*常數*。
級數：依賴關係的形狀
濃度被升的那個冪，有個名字：對那種反應物而言的反應級數。級數就是個數字——通常是 0、1 或 2——它抓住了速度對擁擠作出回應的*形狀*。如果一個反應對某種反應物是一級，那麼把這種反應物的濃度加倍，速率就加倍：一種乾淨的、成正比的回應。如果是二級，把濃度加倍會讓速率變成*四倍*，因為兩次加倍疊在一起（2 的 2 次方是 4）。而如果對某種反應物是零級，那麼擠這種反應物根本什麼也改變不了——速率完全無視它，彷彿反應所需的它已經夠用了。
最大的陷阱：級數不是配方裡的數字
這裡是幾乎每個初學者都會犯的錯誤，所以讓我們大聲把它點出來。一個配平的化學方程式，在每種原料前面都有數字，告訴你各成分的比例——比如某物的兩份與另一物的一份反應。人們*極其*容易以為這些比例數字也就是級數。它們不是。一個反應對某種反應物的級數，是關於真實世界的一個事實，你只能通過*做實驗*來發現它——絕不能從配平方程式上讀出來。有時它們恰好相符；但更多時候並不。一個反應甚至可以是分數級，或者是負級——往裡加某種物質反而*讓事情變慢*。
為什麼有這條頑固的規則？因為大多數反應並不是「砰」地一下子完成的。它們要經過一連串隱藏的更小的步驟，而速率定律反映的是那套隱藏的機關，而不是你寫在紙上那條整齊的總結方程式。我們會在後面的台階上把那套機關打開來看。眼下，只要尊重這條規則：級數來自實驗室，而非來自方程式。
速率常數：把擁擠剝掉之後的速度
速率定律的另一個部件，是寫在前面的那個乘數，叫作速率常數，通常寫成 *k*。可以這樣想：濃度項描述的是*量*如何影響速度，但兩個濃度完全相同的不同反應，仍然可以跑出天差地別的速度——一個爆炸式，一個冰川式。速率常數抓住的就是這種與生俱來的差別。它把關於這個反應的一切——*除了*濃度之外——都打包在一起：分子有多願意反應，以及關鍵的，溫度。一個大的 *k* 意味著一個天生就快的反應；一個極小的 *k*，則意味著一個天生就慢吞吞的反應。
我們究竟如何找出級數
如果級數無法從方程式上讀出，那我們怎麼得到它們？最乾淨的主力辦法是初速率法，它的邏輯漂亮地簡單：一次只改動一種原料，看起始速度有什麼變化。回想第一篇指南裡的*初速率*——最開始那一刻的速度，在濃度還沒漂移之前。把反應做上幾次，每次都故意用一個不同的起始濃度，然後比較。
- 選定一種反應物。把反應做兩次，第二次只把這種反應物的起始濃度加倍，其餘一切保持不變。
- 比較兩次的初速率。如果速率不變，對那種反應物就是零級。如果速率加倍，就是一級。如果速率變成四倍，就是二級。
- 對每一種反應物輪流重複，其餘保持固定。每一次比較都給你一個級數。
- 級數都知道之後，把任意一次實驗的數值代回去，就能解出速率常數 k。