在化學中,二級反應(second-order reaction),亦稱為二次反應,是指反應級數為2的化學反應。
二級反應有兩種情況[1],一種是反應速率與某一反應物濃度的二次方成正比,另一種是反應速率與兩個反應物濃度的積的一次方成正比的反應。二級反應是最常遇到的反應。下面分為兩種情況討論。
第一種情況的二級反應例子有:
- 碘化氫氣體熱分解為單質碘和氫氣的反應:
- 碘蒸汽和氫氣化合,形成碘化氫的反應:
- 二氧化氮分解為氧氣和氮氣的反應:
- 乙烯(丙烯、異丁烯等)的氣相二聚反應:
而第二種情況多半為有機反應,例如:
假設反應速率(rate)為R,反應物A的濃度為[A],速率常數為k,其速率方程如下:
由上式可知,二級反應的反應速率與反應物濃度的二次方成正比,即:
現將(3)式移項,整理如下:
兩邊同時積分,由0積至t,時間為0的時候,A的濃度寫成[A]0,得:
- 得
- 移項後得:
得到的式子(6)就是濃度與時間的關係。
由所得(6)式又可推導半生期(半衰期):
可得半生期
二級反應是最常遇到的反應。下面分為兩種情況討論。