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四级反应

✍ dations ◷ 2025-08-19 11:43:52 #四级反应

在化学中，四级反应（英文：fourth-order reaction）亦称四次反应，是指反应级数为4的化学反应，或反应速率与所有反应物的总浓度四次方成正比。

四级或四级以上的反应极为罕见，除非该反应有四种或四种反应物。

BrO₃- + Br- + 2H+ → 3Br₂ + 3H₂O即为一种四级反应。

假设反应速率(rate)为R，反应物A的浓度为，速率常数为k，其速率方程如下：

由上式可知，二级反应的反应速率与反应物浓度的四次方成正比，即：

现将上式移项，整理如下：

两边同时积分，由0积至t，时间为0的时候，A的浓度写成₀，得：

得到的式子就是浓度与时间的关系。由所得式又可推导半生期(半衰期)：

可得半生期

在化学中，五级反应(fifth-order reaction)，(亦称为五次反应)，是指反应级数为5的化学反应，或反应速率与所有反应物的总浓度五次方成正比。

由于五级反应的推导过程与四级相似，因此不列出。

浓度与时间的关系: ${displaystyle {frac {1}{^{4}}}={frac {1}{_{0}^{4}}}+4kt}$ ${displaystyle {frac {1}{^{4}}}={frac {1}{_{0}^{4}}}+4kt}$

半生期 ${displaystyle t_{frac {1}{2}}={frac {15}{4k_{0}^{4}}}}$ ${displaystyle t_{frac {1}{2}}={frac {15}{4k_{0}^{4}}}}$

（不适用于一级反应）

表中， ${displaystyle M}$ $M$ 代表摩尔浓度 ${displaystyle mol/L}$ $mol/L$ ， ${displaystyle t}$ $t$ 代表时间， ${displaystyle k}$ $k$ 代表反应的速率常数。所说的“二级反应”和“ ${displaystyle n}$ $n$ 级反应”指的是纯级数反应，也就是反应速率只与一个反应物的二次方或 ${displaystyle n}$ $n$ 成正比。

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