穩態近似

穩態近似

穩態近似,一種對不穩定中間產物的化學反應動力學近似處理的方法。

穩態近似

正文

一種對不穩定中間產物的化學反應動力學近似處理的方法。此法假定對不穩定中間產物的淨生成反應速率可近似取為零。如果不穩定中間產物的淨生成反應速率為零,則其濃度應不隨時間而變化,而達到穩態;但按穩態近似處理時,不穩定中間產物的濃度是隨時間而變化的,只是其變化率與中間產物的總生成反應速率以及總消耗反應速率相比都小得多。事實上,其淨生成反應速率是其總生成反應速率與總消耗反應速率之差,是兩個大數之差,其差值與大數本身相比很小,所以可以略去不計。
以最簡單的連續進行的一級反應為例:

穩態近似

式中k1和k2分別為相應的一級反應速率常數。如果中間產物B的淨生成反應速率為:

穩態近似

式中k1【A】與k2【B】分別為B生成和消耗的反應速率。當中間產物B不穩定時,引用穩態近似,取穩態近似為零,可解得:

穩態近似

在這裡,濃度【A】是隨時間t變化的(等於穩態近似),因此,中間產物 B的濃度也是在變化的,並未達到真正的穩態。B的濃度似穩定穩態近似而非穩定,故這種近似方法常被稱為似穩定濃度法。
穩態近似方法在化學反應動力學的研究中常被使用,尤其是鏈反應的動力學。

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