一级反应
字数 419 2025-11-20 01:57:17
一级反应
一级反应是指反应速率只与一种反应物的浓度成正比的化学反应。其微分速率方程为:速率 = -d[A]/dt = k[A],其中[A]表示反应物A的浓度,k是速率常数,t是时间。负号表示反应物浓度随时间减少。
该微分方程可通过积分求解。将方程整理为 d[A]/[A] = -k dt,两边积分得到 ln[A] = -kt + C(C为积分常数)。设t=0时初始浓度为[A]_0,则积分常数C = ln[A]_0。因此一级反应的积分形式为 ln[A] = -kt + ln[A]_0,或等价表示为 [A] = [A]_0 e^(-kt)。
一级反应的特征包括:
- 反应物浓度随时间呈指数衰减
- 半衰期t_(1/2) = ln2/k为常数,与初始浓度无关
- ln[A]对时间t作图得直线,斜率为-k
典型实例包括放射性衰变、五氧化二氮分解等。在药物代谢中,许多药物在体内的消除过程也遵循一级反应动力学。