在化学动力学中,反应速率常数,又称速率常数 k或 λ是化学反应速率的量化表示方式。
对于反应物A和反应物B反应成生成物C的化学反应,反应速率可表示成此式:
![{\displaystyle {\frac {d[C]}{dt}}=k(T)[A]^{m}[B]^{n}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/51196ca9e79489908d09ea00b20917cc2530dac6)
k(T)是反应速率常数,会随温度改变。假设反应发生在固定容积内,[A]和[B]代表两种反应物的莫耳浓度。
指数m和n称为反应级数,取决于反应机理,可由实验测定。将m和n相加,可得到反应的总级数。
阿瑞尼斯方程式显示在反应进行时,反应速率和活化能之间的关系。反应常数可表达为
因此,若为一次反应,反应速率可写成以下的形式:
-
Ea是活化能,R是气体常数。因为温度T的分子能量可依波兹曼分布求得,我们可预知能量大于Ea 的碰撞比例随e-Ea/RT 变化,A 是指数前因子(Pre-exponential factor)或频率因子。
速率常数的单位取决于反应的总级数。
- 对零级反应,速率系数的单位是mol L-1s-1 或 mol dm-3 s-1
- 对一级反应,速率系数的单位是s-1
- 对二级反应,速率系数的单位是Lmol -1s-1 或 mol-1 dm3 s-1
- 对n级反应,速率系数的单位是mol 1-nLn-1s-1 或 mol1-n dm3n-3 s-1