平衡近似

更新时间:2023-10-15 22:17

平衡近似又称平衡假设。化学动力学中,处理含有连续和对峙反应等复杂反应的一种近似方法。

定义

平衡近似:又称平衡假设。化学动力学中,处理含有连续和对峙反应等复杂反应的一种近似方法。适用于存在速率控制步骤且其前面含有对峙步骤的连续反应。它假定,若反应历程是由一个对峙反应紧接着是一个相对慢的速率控制步骤,其后依次为一个或几个快反应组成,则可认为总反应速率仅与速控步前的平衡性质及速控步本身有关,而与速控步以后的快反应(无论是否可逆)无关。由此可推导出速率方程。

说明

一种对不稳定中间产物的化学反应动力学近似处理方法。此法假定生成不稳定中间产物的对峙反应的正向和逆向反应速率近似相等,但不是严格相等(如果严格相等,生成中间产物的反应物浓度不再变化,反应即不再进行)。以下一类反应为例:①虽然在常见的情况下,A、B、C可分别代表不止一种组元,但为简化讨论,假定它们分别代表一种组元,并对所有元反应是一级的,k1、k-1、k2为反应速率常数。按平衡近似处理,假定k1【A】和k-1【B】接近相等,于是,中间产物的浓度为:②而C的生成速率可取:③对上述反应按稳态近似处理,可得:④与按平衡近似处理所得表达式比较,分母上多一个k2因子。当k2小于等于k-1时,稳态近似的结果可约化为平衡近似的结果。也就是说,平衡近似实际上是稳态近似的进一步近似。一般来说,引用平衡近似处理的体系都可以用稳态近似处理,但反之则不可。

由于在平衡近似条件下,中间产物的浓度并未达到真正的平衡浓度,这种近似方法也可称为似平衡浓度法。

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