对于化学反应,速率定律 表示了反应速率 与反应物浓度之间的关系。反应物浓度的指数 影响反应速率,称为反应级数。反应级数是 利用初始速率法通过实验确定的,其中 化学反应在不同的反应物浓度下重复多次 以测量初始反应速率。反应物浓度的增加,使反应速率成线性比例增加,这是一级反应 的特征。如果反应物浓度加倍,初始速率增加四倍,则观察到的是二级反应。但是,如果反应物浓度的变化 不影响初始速率值,则会观察到的是零级反应。当所得的初始速率的数据 在初始反应物浓度的变化与相应速率之间 呈现不可分辨的关系时,计算速率定律 的比率。在此,反应物的任何两个浓度值 及其相应的反应速率 用于确定反应级数。但是有多种反应物的反应又如何呢?首先,使用初始速率法 分别确定每种反应物的 反应级数。接下来,将各反应级数 表示为各反应物浓度的指数,以给出速率定律。最后,速率定律中各个指数的总和 决定了总反应级数。反应级数描述了反应速率 依赖于反应物浓度,而 相对反应速度的直接度量 则由速率常数表示。速率常数 k 是将反应速率 与反应物浓度乘积相关联的比例系数。速率常数的单位取决于总反应级数,可以通过重新排列速率定律 求解速率常数来确定。对于零级反应,k 的单位是 M•s-1。一级反应的 k 的单位是 s-1,二级反应的 k 的单位 是 M-1•s-1。较大的速率常数表示反应快。相反,较小的速率常数 表示反应缓慢。值为零表示没有 任何化学反应。