二級反應

二級反應是指反應速度與兩個反應物濃度的乘積成正比，也就是與反應物濃度的二次方成正比的化學反應。二級反應的反應速度方程式為：dx/dt=k(a-x)(b-x)，a與b分別為反應物開始時的濃度，x為生成物的濃度。

基本介紹

• 中文名：二級反應
• 外文名：second order reaction
• 方程式：dx/dt=k(a-x)(b-x)
• 特點：與兩個反應物濃度的乘積成正比
• 分類：化學
• 舉例：甲醛的熱分解等

簡介

二級反應是指反應速度與兩個反應物濃度的乘積成正比，也就是與反應物濃度的二次方成正比的化學反應。二級反應的反應速度方程式為：dx/dt=k(a-x)(b-x)，a與b分別為反應物開始時的濃度，x為生成物的濃度。

原理

二級反應的反應速度方程式為：dx/dt=k(a-x)(b-x)，a與b分別為反應物開始時的濃度，x為生成物的濃度。二級反應的半衰期為1/(k*a) (只適用於只有一種反應物的二級反應；兩種反應物的二級反應的半衰期公式比較複雜，除包含速率常數k外，還與反應物起始濃度有關)，即開始時反應物濃度愈大，則完成濃度減半所需的時間愈短。二級反應最為常見，如乙烯、丙烯、異丁烯的二聚反應，乙酸乙酯的水解，甲醛的熱分解等，都是二級反應。

對於速率方程的詳細推導過程如下，

1.對於

移項得：

解得：

2.對於

為簡化模型，設x為t 時間內反應新生成的產物的量，於是有

解得：

其中， 為物質A的起始濃度，[A]為反應 t 時間後的實際濃度； 為反應起始時間。如果用a代表，用b代表，x仍為新生成的產物，且起始時間為0，則1和2的公式可分別表示為與 。

如需求反應半衰期，只需令x為起始濃度的一半，根據速率方程解出時間即可，此處不再詳細推導公式。

分類

反應速率與物質濃度的二次方成正比（即級數比n=2）的反應。對反應aA+bB→P，速率方程分兩種情況：

（1）r=kC2A，稱為純二級反應，1/CA~t圖為一直線，其半壽期與初始濃度成反比（t1/2=1/C0Ak）。如碘化氫氣相熱分解2HI→I2+H2即屬此類；

（2）r=kCA·CB，稱為混二級反應，若反應物以計量比存在，情況同純二級反應。若反應物不以計量比存在，則ln(a-x/b-x)~t圖為一直線，其中a、b為兩反應物起始濃度，x代表t時刻反應物質的濃度。如乙酸乙酯的皂化反應CH3COOC2H5+OH-=CH3COO-+C2H5OH即屬此類。