反應速率方程 r=k【A】^a【B】^b,此比例係數k,是一個與濃度無關的量,稱為速率常數(rate constant),也稱為速率係數。由於在數值上它相當於參加反應的物質都處於單位濃度時的反應速率,故又稱為反應的比速率(specific reaction rate)。不同反應有不同的速率常數,速率常數與反應溫度、反應介質(溶劑)、催化劑等有關,甚至會隨反應器的形狀、性質而異。
速率常數k是化學動力學中一個重要的物理量,其數值直接反映了速率的快慢。要獲得化學反應的速率方程,首先需要收集大量的實驗數據,然後在經歸納整理而得。它是確定反應機理的主要依據,在化學工程中,它又是設計合理的反應器的重要依據。
在化學動力學中,反應速率常數,又稱速率常數 k或 λ是化學反應速率的量化表示方式。
對於反應物A和反應物B反應成生成物C的化學反應,反應速率可表示成此式:
k(T)是反應速率常數,會隨溫度改變
[X]是假定反應發生處遍佈於固定容積的溶液內,物質X的容積莫耳濃度。(當反應發生於一定範圍,就能以X的單位面積莫耳數表示)
指數m和n稱為反應級數,取決於反應機理。可由實驗測定。
若為一次反應,亦可寫成以下形式:
Ea是活化能,R是氣體常數。因為溫度T的分子能量可依波茲曼分佈(en:Boltzmann distribution)求得,我們可預知能量大於Ea的碰撞比例隨e-Ea/RT變化,A 是指數前因子(en:Pre-exponential factor)或頻率因子。
阿瑞尼斯方程式提供了反應進行中反應速率和活化能之關係的定量基礎。
速率係數的單位取決於反應的總級數:
對零級反應,速率係數的單位是mol L-1s-1 或 mol dm-3 s-1
對一級反應,速率係數的單位是s-1
對二級反應,速率係數的單位是Lmol -1s-1 或 mol-1 dm3 s-1
對n級反應,速率係數的單位是mol 1-nLn-1s-1 或 mol1-n dm3n-3 s-1
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