A-level 化學/AQA/模組 4/動力學
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透過執行多個系列的實驗來研究該反應。在每個系列中，只改變一個反應物，以便我們觀察對反應速率的影響。這裡有兩個反應物 A 和 B。速率的單位是濃度變化除以時間（例如，摩爾每升除以秒）。對於任何一個反應物，反應速率的變化被歸類為
- 零級
- 反應物濃度的任何增加都不會影響反應速率。
- 一級
- 反應速率與反應物濃度增加成正比。這可以透過比較執行 1 和 2 來觀察。A 的濃度保持不變，而 B 的濃度增加了一倍 (x2)。因此，反應速率從 0.8 加倍到 0.16。我們可以說這個反應對 B 是一級反應。
- 二級
- 反應速率與濃度變化的平方成正比。這可以透過比較執行 1 和 3 來觀察。B 的濃度保持不變，而 A 的濃度增加了一倍。因此，反應速率增加了四倍 (x4)，從 0.8 增加到 0.32。該反應對 A 是二級反應。
| 執行 | A 的初始濃度 | B 的初始濃度 | 初始速率 |
|---|---|---|---|
| 第一 | 0.01 | 0.02 | 0.08 |
| 第二 | 0.01 | 0.04 | 0.16 |
| 第三 | 0.02 | 0.02 | 0.32 |
需要明確的是，速率只能透過實驗來確定。
速率方程使我們能夠預測不同條件下的反應速率。它們採用以下形式
其中
- [A] 是反應物 A 的濃度（以 moldm-3 為單位），a 是對 A 的反應級數
- [B] 是反應物 B 的濃度（以 moldm-3 為單位），b 是對 B 的反應級數
- k 是速率常數。這取決於反應本身——它固有的速度——溫度，以及任何催化劑。
速率方程可以以正常的方式重新排列以找到任何一個所需變數。在 A 級化學中，這通常是根據上述資料找到 k。反應的總級數是指數 a+b ..等等的總和。
機制可以包含一個步驟或一系列步驟，其中每個步驟可以具有不同的速率。總速率由具有最慢速率的步驟決定，該步驟被稱為速率控制步驟。