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米-门二氏动力学

米-门二氏动力学(),又称米氏动力学,以德国生物化学家和加拿大医师莫德·门滕的名字命名,是酶動力學中一个极为重要的方程,可以描述多种非变异构酶动力学现象,其表示式为: V_{0} = V_{max}\frac{[S]}{K_M + [S]} 方程与推导 以下米氏方程的推导是由和约翰·伯顿·桑德森·霍尔丹在1925年提出的: 假设有下图所示的酶促反应 E + S \begin{matrix} k_1 \\ \longrightarrow …

阿伦尼乌斯方程

阿瑞尼斯方程()是化学反应的速率常数与温度之间的关系式,适用于基元反应和非基元反应,甚至某些非均相反应。其不定积分形式为: :\ k = A e^{{-E_a}/{RT}} 或 \ \ln k = -\frac{E_a}{RT}+\ln A 其中: \ k 为反应的速率常数; \ A 称为指前因子/阿伦尼乌斯常数,单位与 \ k 相同; \ E_a 为反应的活化能,单位为焦爾每莫耳(J/mol)或千焦每莫耳(kJ/mol),在温度变化范…

質量作用定律

質量作用定律()是化学领域的概念。定律包含两个方向: 平衡方向,关于平衡時的反應混合物的組成。 動力學方向,关于基元反應的速率式。 兩種方向都源自於G.W.Guldberg與P.Waage (1864-1879)的研究,他們的研究是關於利用和他們所提出的速率式來導出平衡常數。与此同时他们也得以基本確認化學平衡是一種動態的平衡,在這种进行的、变化的平衡中,正向和逆向的反應速率是相等的。 表述 对于一个简单的基元反应:aX(g)+bY(g)…

非彈性散射

非彈性散射()是指一種粒子或粒子系統的內部狀態在碰撞後改變的過程,出現在化學、核物理及粒子物理中。通常,這意味著入射粒子的動能不守恆(與相反)。此外,涉及從一種類型的粒子過渡到另一種類型的相對論碰撞被稱為非彈性碰撞,即使傳出的粒子與傳入的粒子具有相同的動能。如果宏觀觀察者只能存取自由度的子集,則在微觀層面上受彈性碰撞控制的過程將顯得無彈性。例如,在康普頓散射中,碰撞中的兩個粒子傳遞能量,導致被測粒子能量損失。 在非彈性散射中,部份粒子的…

自由基钟

在化学中,自由基钟是一种化学反应机理实验,有助于间接方法确定自由基反应的动力学。自由基钟化合物本身以已知的速率发生反应,这为确定另一个反应的速率提供了校准。 许多有机反应机制涉及到无法直接识别的中间体,但可以从反应中捕获并推断出这些中间体。 当这些中间体是自由基时,它们的寿命可以从自由基钟实验推断出来。 另一种可能更直接的方法涉及通过闪光光解和脉冲辐射解来生成和分离中间体,但这种方法非常耗时并且需要昂贵的设备。通过自由基时钟的间接方法,…

偕二甲基效应

偕二甲基效应,又称Thorpe-Ingold 效应。 当一个亚甲基上的氢被两个甲基取代后就形成了一个偕二甲基碳。两个甲基相互推搡的结果是增大了两者之间的键角,同时缩小了构成碳四面体的另一对键的键角,于是相连基团之间就被推得近了一点。这个微小的键角变化显著地影响了成环反应的熵变,使得有偕二甲基的分子链易于成环。 参考资料

反应中间体

化学动力学中,反应中间体(reaction intermediate)指在一个非基元反应中反应物转化为产物过程出现的中间物种。通常,反应中间体的寿命很短,浓度相对反应物和产物也很低,因此不出现在最终产物中。 化学工程中,中间产物(intermediate product)则是化学过程中从起始原料到最终产物过程中产生的物质,包括反应中间体。与反应中间体强调寿命很短稍有区别,中间产物可能稳定,因此其存在寿命不一定短暂。 例如,考虑以下反应:…

碘钟反应

將碘離子氧化為碘,而碘又與澱粉反應生成藍紫色錯合物,產生碘鐘反應。本影片中溶液變色的過程經大幅加速,實際需時因濃度而異。]] 碘鐘反應(Iodine clock reaction)是一種經典的秒錶反應實驗,其体现了化学动力学的原理。它于1886年被瑞士化學家汉斯·兰多尔特發現。在碘钟反应中,两种(或三种)无色的液体被混合在一起,并在几秒钟后变成蓝色。此反应可以-{zh-cn:通过多种不同的途径实现;zh-tw:經由多種不同的途徑產生}-…

化学钟

化学钟(),又称-{zh-cn:秒表反应;zh-tw:化學鐘}-或化学振荡,是指远离平衡态的化学反应体系,在开放条件下并不趋向稳定,而是围绕稳态以时间为横坐标,中间物浓度出现有节律的极大值或极小值,而且时间有序。 要发生持续的化学振荡,除了远离平衡态和开放体系两个条件外,在体系中必存在自催化或反馈型的反应。此外体系还必须具有双稳态性,即可在两个稳态之间来回震荡。 化学振荡属非平衡态热力学,必然是耗散结构,在动力学上属非线性动力学,是化学…

RRKM理论

RRKM理论是一个关于化学反应速率的理论和计算模型。在1928年前后由Rice、Ramsperger、Kassel三人提出,当时称为RRK理论。RRK理论又于1951年经Marcus修正,故名RRKM理论。 RRK理论 在具正能量势垒的单分子化学反应中,反应物分子需要获得足够的额外能量成为高能分子,才能越过势垒达到产物一方。这个额外能量或者来自电磁辐射等外部来源,或者来自分子之间的能量交换。 RRK理论认为,高能分子的能量是在其内部各个…

过渡态理论

過渡狀態理論 (Transition state theory,TST)解釋基元化學反應的反應速率。該理論假設在反應物和活化的過渡態絡合物之間有一種特殊的化學平衡(準平衡)。 TST最初用于定性地解釋化學反應是怎么發生的。TST就其計算絕對反應速率常數的本來目的來說不算十分成功。因為,絕對反應速率常數的計算需要精確的知道勢能面。但是,如果一個特定的反應的速率常數可以用經驗的方法測定的話,該理論能夠成功地計算了標準活化焓(Δ‡H⦵),標準…

链反应

链反应()又稱-{zh-cn:连锁反应; zh-tw:鏈式反應;}-,是指反应的产物或副产物又可作为其他反应的原料,从而使反应反复发生。在化学中,链反应通常指光、热、辐射或引发剂作用下,反应中交替产生活性中间体(如自由原子或自由基),从而使得反应一直进行下去。它是由基元反应组合成的更加复杂的复合反应。 以\rm H_2+Cl_2 \rightarrow 2HCl 这个反应为例,反应中产生的Cl·可以与H2反应生成H·,而H·又可与Cl2…

碰撞理论

碰撞学说由德國的Max Trautz及英國的William Lewis在1916年及1918年分別提出,解釋化學反應如何發生,以及不同的反應為何會有不同的速率。 碰撞學說指出,當反應物的分子互相碰撞。只有一小部分的碰撞能導致可觀察到的化學改變,這些碰撞被稱爲有效碰撞(effective collision),在碰撞時必須有充足的能量 (活化能),才能拆掉現有的化學鍵並建立新的化學鍵,從而製造生成物。 碰撞 反应物粒子必须接近而碰撞,反应…

过渡态

过渡态是基元反应反应坐标中能量最高的一点所对应的分子构型,在化學中以雙劍標(‡)符號表示。处于过渡态的分子也称为活化络合物。理论上,活化络合物是极不稳定的,它向反应物和生成物转化的概率相等;绝对的不可逆反应中,在过渡态这一时刻,所有的碰撞分子都会转化为产物。根据量子力学理论,活化络合物布居为零,过渡态是能量最高的一点,任何扰动都会导致它的改变,故无法分离出来,也是无法观测到的。 过渡态这一概念,对于理解有机反应机理具有很重要的作用。过渡…

抑制剂

抑制剂(inhibitor)亦称反应抑制剂(reaction inhibitor),指降低或阻滞化学反应(包括微生物或酶特定基团活性)速率的化学物质,与催化剂作用相反。样例如汽油的抗震剂,抑制食物腐败的水杨酸等。 实例 乙酰苯胺能够抑制双氧水的分解, 双氧水的分解式如下: 2 → 2 + ,由熱、光,以及雜質來催化。 註釋 参考文献 Ингибиторы // Краткая химическая энциклопедия / Кнун…

核酶

核酶(),亦稱核糖核酸酵素、RNA酵素,是具有催化特定生物化学反应的功能的RNA分子,类似于蛋白质中的酶。 機制 大多数核酶通过催化转磷酸酯和磷酸二酯键水解反应参与RNA自身剪切、加工过程。在核酶的发现之前,“酶”定义为催化作用的蛋白质,是唯一已知的生物催化剂。 和酶(蛋白质催化剂)相比,细胞内的RNA催化剂是极少的。现在已知的几十种天然RNA催化剂的绝大部分参与RNA的加工和成熟。按它们的作用方式可分为剪切型(把RNA前体的多余部分切…

反应级数

反應級數(),為化学反应速率方程中,反应物浓度的指数總和。 定義 考慮一個假想的反應: :\ aA+bB\rightarrow cC+dD 其反應速率(rate)為R,[A]與[B]代表反應物A跟B的濃度,k為速率常數(rate constant),則假設其速率方程可寫成如下: :\ R=k[A]^m[B]^n 在上式中,m與n称为该反应物的反应分级数,或稱作部分級數(partial orders)。因此,反應對A是屬於m級反應,對B而…

半衰期

半衰期()是指某種特定物質的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的時間,半衰期是研究反应动力学的一个容易测定的重要参数,数学上可以证明,只有一级反应的半衰期是恒定的数值,且知悉一个一级反应的半衰期便可以计算出该反应的所有动力学参数,所以人们通常最关心一级反应的半衰期。常见的一级反应有:放射性核素的衰变、一级化学反应、药物在体内的吸收和代谢等。 半衰期的动力学 人们通常最关注的是一级动力学反应的半衰期,所谓一级动力学反应是指反应速率…

速率控制步驟

速率控制步驟,又稱為速率限制步驟(限速步驟)或速率決定步驟(*'),是一個化學詞彙,用以表達在化學反應中,反應速率最慢的一個步驟。認識一個化學反應當中最慢的一個步驟的重要性在於能夠有效率地改善整個化學反應的速度,從而達致更高的产率等。一個常用的比喻就是一條狹窄的水管——無論水流有多快,也無法改變水的流量。速率控制步驟就是影響整個化學反應速率的那條水管。 應用 舉個簡單例子,NO_{2(g)} + CO_{(g)} → NO_{(g)} …