[科普中国]-速率常数

反应速率方程 r=k【A】^a【B】^b，此比例系数k，是一个与浓度无关的量，称为速率常数（rate constant），也称为速率系数。

定义假设基元反应为：

其数学表达式为:

上式中的k称为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，其物理意义使其数值相当于参加反应的物质都处于单位浓度(1 mol·L-1)时的反应速率，故又称为反应的比速率（specific reaction rate）。

不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质（溶剂）、催化剂等有关，甚至会随反应器的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。1

单位速率系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-1·s-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L·mo-1·s-1 或 dm3·mol-1·s-1

对n级反应，速率系数的单位是mol1-n·Ln-1·s-1 或 mol1-n·dm3n-3 s-1

应用速率常数k是化学动力学中一个重要的物理量，其数值直接反映了速率的快慢。质量作用定律只适用于基元反应，不适用于复杂反应。复杂反应可用实验法决定起速率方程和速率常数。要获得化学反应的速率方程，首先需要收集大量的实验数据，然后在经归纳整理而得。它是确定反应机理的主要依据，在化学工程中，它又是设计合理的反应器的重要依据。2

测定方法要获得化学反应的速率方程，首先需要通过实验收集一套c~t或v~c数据，然后再经归纳整理计算而得反应速率常数。反应速率常数的测定方法很多，常用的有积分法和微分法。

1.积分法利用速率方程的积分公式来确定反应级数和速率常数。是一种尝试法。

（1）代入试差法

实验数据代入某一级数速率方程的积分式中计算k值。

（2）作图试差法

利用浓度函数(如一级反应中的lndCA,0CA、lnCA)对t作图，若图形是直线，则可由该图形的纵轴上的截距确定反应速率常数。同时可确定反应级数。这种方法对于简单整数级反应效果较好。但尝试不准需再试，方法较繁。并且在数据范围不大时，往往不同级数难以区分。这时可以用微分法。

2.微分法对有如下通式的反应υ=-dCAdt=KCnA两边取对数lg-dCAdt×[t][C]××=lgk[k]+nlgCA[C]定温下，确定反应的k和n均为常数，以lg-dCAdt×[t][C]××对lgCA[C]作图，应为直线。斜率为反应级数n，截距lgk[k]，可求k。2

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学