化学百科知识点—零级反应

我们现代社会的进步离不开科学家们夜以继日的在实验室里做实验所得出来的成果，人类的和平发展在实验室里也能够体现出来，下面学大专家介绍的一个百科知识就能够看出来，请看化学百科知识点—零级反应。

零级反应

命名缘由：在化学中，零级反应(zero-order reaction)，(亦称零次幂反应)是指反应级数为0的化学反应。现特指“端部剥离式呈零级反应”。

中文名：零级反应

类型：化学用语

外文名：zero order reaction

1定义

零级反应定义：反应速率是常数且与反应物初始浓度(或数量)成正比者称为零级反应。

2说明

创立零级反应定义的缘由

1.周公度主编《化学辞典》第二版是代表当代国内外科学界的认知水平。此书将“零级反应”和“假零级反应”等词条暂作阙疑。笔者以为：只有首先释疑、填补“零级反应”的空白词条，以此作为对比基石，然后才能对那些广为存在的敞开体系化学动力学给予建立、填补、命名为“假零级反应”词条!

2.为弘扬中华民族的科学智慧与精神，为子孙后代学到“零级反应”和“假零级反应”的真谛，现以中国人在1977-1988年间用化学实验反复证实-发现的规律(r=dmp/dt=k0m0等)奉献给人类社会!

3.笔者认为：当基元反应A→P是端部剥离式反应，其反应速率方程是r =-dcA/dt=k0cA=k0c0(式中cA≠1而是cA≡c0)或r=dmp/dt=k0m0。

创立零级反应定义的说明

1.1979年前，辽阳市综合利用研究所以“裂化无规聚丙烯(APP)”实验发现：

①发现间歇式裂化APP反应是遵守r=dmp/dt=k0m0规律(称为“零级反应”);

②发现APP经热作用发生“端部剥离式”的基元裂化反应;

③发现连续式裂化APP反应是遵守rC=dmP、C/dt=kCmO、C规律(称为“假零级反应”);等。

2.文献是采用“静定态原理”论述端部剥离式反应过程是零级反应，此文诠释r=dmp/dt=k0m0规律。现以“端部剥离式反应模型”为据，采用演绎推理法论证撰写《零级反应的新说》一文。作者曾将此文的增补稿件于2011-10-11提交给《中国科学：化学》编辑部审理。

3.文献中存在式(7)的前提是kC0=k0，由此可见式(7)是与初始反应物浓度成正比。

4.《零级反应的新说》文中明确：t1/2=1/2k0和t终=1/k0。这个结论是被裂化APP实验所证实。

5.《零级反应的新说》文中明确：cA≠1而是cA≡c0。这个概念是被裂化APP实验所证实。

《零级反应的新说》结论

1.百多年以来，科学界既有零级反应定义是在没有实验依据的情况下，仅凭演绎过程用错误的概念(C=1)导致错误的结果(r=k0)!学界为辩解、掩饰这些错误，竟将本是敞开体系的“假零级反应”事例硬是靠“唯象”描述解释就是“零级反应”。这是张冠李戴、牵强附会的做法，实属荒诞!

2.科学界既有零级反应半衰期(t1/2)和完成反应用时(t终)概念存在错误。以教科书等既有零级反应学说推论给出：t1/2=c0/2k0和t终=c0/k0。这是无法用实验证实的荒谬的错误!

3.世上根本没有反应速率与反应物浓度(或数量)无关的反应。在反应速率方程中，反应物浓度项不可以缺失(cA≠1)。所谓“过量”是指该物质存在超过某一限量，这个限量概念，应在式中给予肯定!

4.表面催化、酶催化及光化学等反应是另类属于敞开体系(体系与环境间发生能量和物质交换)连续式的复杂反应。这类广为存在的反应是由人为或自然调控作用进行的复杂反应，此类复杂反应是遵守类似rC=dmP、C/dt=kCmO、C规律，可统一用rc=dmp、c/dt=kcП[A]i、O、C表示。其反映的复杂程度因事而异。如：光照强度或催化剂(包括酶)的有效活性浓度等以[A]i、O表示不变，则此类反应速率不变且与[A]i、O成正比;与此同时，反应物以保持或超过限量([A]O)的过量部分实现恒定消耗速率。则此类反应速率方程是rc=dmp、c/dt=kc[A]O、C[A]i、O、C。至此指明：这类反应是“假零级反应”实证，它们没有半衰期!

3性质及其作用

这是以“非同凡想”的纯科学发现：裂化APP实验证实甚么是“零级反应”和“假零级反应”!

1.自从20世纪五十年代中期齐格勒-纳塔催化剂(K.Ziegler-G.Natta)发明且成功的制成聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯等聚烯烃塑料。在此之前就不可能让科学界出现“塑料·化纤资源再生”的研究工作，更不能出现像现在被实验证实“端部剥离式反应模型”等科学!此前化学界权威人士竟将浓度概念的零次羃(C)误认为是1(即C=1)，这是犯了天大的错误!这个错误至今尚存，以中国现实为例，在百多年前传入中国“零级反应”的概念及其定义等都是错误的东西，却被一直视为经典而载入中国的教科书中。那些相关科学界的权威们还在照抄照搬教科书上“糟粕”的东西，他们固步自封视为珍宝，竟一代一代地传承至今。现从化学视角的创造，作者发表了一个系列文章作为铺垫。为的是将《零级反应的新说》能在中国最具权威性的刊物上得以顺利发表。

2.齐格勒-纳塔催化剂成功并用于制造聚丙烯等产业化的生产初期，科技界权威人士不遗余力地忙于生产设备和技术等方面以专利形式等抢占国际市场，从中获取最大利益。将副产品无规聚丙烯(APP)视为废物“焚烧处理”。辽阳市综合利用研究所于1976-1988年存续期间，以“废物利用”采取热裂化方式制取丙烯低聚物，且以三聚丙烯首先制取壬基酚(填补国家生产急需空白)。此事被辽宁省科委作为重点项目给予鼎力的支持，1980年国家建委投入巨资为该研究所建立了科学技术研究的实验大楼及其配套设施。为了实现工业化生产，必须查清裂化APP反应机理是什么!1979年在全研究所动员了大半数人员参与并请北京兄弟单位协助完成：裂化APP反应机理是“端部剥离式”的基元反应!

3.零级反应的特征是，反应速率与反应物浓度项的零次幂(C)成正比者称为零级反应。

以间歇式裂化APP反应机理是“端部剥离式”的基元反应，其初始浓度不变的过程(从化学视角判断)恰是间歇式裂化APP过程是遵守r=dmp/dt=k0m0规律。这个规律就诠释了零级反应定义：反应速率是常数且与初始反应物的浓度(或数量)成正比者称为零级反应。此过程的“半衰期(t1/2)”和“终止时间(t终)”都是固定的属性(如零级反应图册中的直线A部分是表示零级反应;曲线B部分是表示一级反应)。如400℃间歇式裂化APP反应过程直线A部分的t1/2=1/2k0=54.3分。t终=1/k0=108.6分。t1/2和t终只与反应温度有关，与反应物APP原料用量大小无关。

连续式裂化APP过程是由“端部剥离式”基元反应的全过程组合而成的复合式反应，其遵守的实验给出rC=dmP、C/dt=kCmO、C规律。以此规律可以给出狭义的“假零级反应定义”。经过类比，可将敞开体系所有化学反应(如光化学、爆炸与中和反应以及包括遵守米氏方程在内的所有催化反应等)统称为广义“假零级反应定义”。这广义“假零级反应”概念及其定义的内涵与外延，从化学视角判断，敞开体系化学反应动力学与热力学是“同出一辙”令环境与体系之间发生能量和物质交换作用是同一的自然现象。由此不难得出将已有存续几千年的热力学改写为“动态的热力学平衡”理论。让“动态的热力学平衡论”精髓划分做“定态”、“准定态”和“过渡态”这三个动态的热力学平衡。以此消除核战争!

4速率方程

常用的零级反应速率方程r=dmp/dt=k0m0狭义的假零级反应速率方程rC=dmP、C/dt=kCmO、C5零级反应的实例端部剥离式反应。如间歇式裂化APP反应过程。

看完了上文化学百科知识点—零级反应之后，也许你会有不明白的地方，也许你会有很多问题要问，请继续关注学大教育，我们会做的更好!