在化学中,负一级反应,亦称为负一反应或倒数反应,是指反应级数为-1的化学反应,或反应速率与反应物的浓度的负一次方成正比,换句话说,就是反应速率与反应物的浓度成反比。
负一级反应或其他级数小于0的反应非常罕见。
氧和臭氧的转换反应的反应式为:
它是一种可逆反应,因此反应示可以记为:
因此O3和O2会同时出现,但是这个反应会受产物影响,在高浓度时,会衰变成普通的双原子氧,双原子氧也会参与这个反应(在一大气压条件下的半衰期约半小时),因此,反应式可以改写成:
或
此时的速率方程为
在此时,对于参与正反应的O2而言,其反应及数为-1
但整体而言,其反应总级数(-1)+2=1,是一个一级反应。
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:
由于是负一次方,因此可以记为倒数
由上式可知,二级反应的反应速率与反应物浓度成反比,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,负二级反应,(亦称为负二次反应),是指反应级数为-2的化学反应,或反应速率与所有反应物的总浓度负二次方成正比,换句话说,就是反应速率与反应物浓度的平方成反比。
由于负二级反应的推导过程与负一级相似,因此不列出。
浓度与时间的关系:
半生期: