空气动力学 动力学.prn

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1、空气动力学动力学1.prn物理化学电子教案—第十一章积分法微分法半衰期法孤立法物化实验•实验八原电池电动势的测定•实验九乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定•实验十蔗糖水解反应速率常数的测定•实验十六一级反应对峙反应e上一内容f下一内容平行反应连续反应链反应2返回2007-8-28表面活性剂临界胶团浓度的测定e上一内容f下一内容45回主目录回主目录2返回2007-8-2811.0概论11.0概论一、化学热力学的研究对象和局限性Î化学热力学的研究对象和局限性Î化学动力学的研究对象研究化学变化的方向和限度问题,方向是指反应自发进行的方向,限度就是平衡问题。

2、封闭体系,dT=0dP=0W′=0时△Ge上一内容f下一内容回主目录2返回2007-8-28e上一内容f下一内容回主目录2返回2007-8-2811.0概论二、化学动力学的研究对象化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应45速率的影响，把热力学的反应可能性变为现实性。动力学研究三方面问题：(1)反应速率及速率定律(2)反应机理(3)反应速率理论e上一内容f下一内容回主目录11.1化学反应速率及速率方程)三、化学反应的速率方程)1、速率方程的定义)2、基元反应和非基元反应)3、质量作用定律)4、非基

3、元反应速率方程)5、反应分子数)6、反应级数)7、准级数反应)8、气相反应速率方程)一、反应速率的定义)1、平均速率)2、瞬时速率)3、恒容反应速率)二、反应速率的测定2返回2007-8-28e上一内容f下一内容回主目录2返回2007-8-281一、反应速率定义速度Velocity是矢量，有方向性。速率Rate是标量，无方向性，都是正值。物理学：单位时间内的位移。45平均速率V=△Ｓ/△t即时速率V=ｄＳ/ｄt物理化学：单位时间单位体积内反应组分(反应物或产物)的改变量。1dn1∆n即时速率r=±平均速率r=±V∆tVdt说明:反应物用“−”,产

4、物用“+”,使反应速率恒为正值e上一内容f下一内容回主目录1、平均速率rR=rp=−([R]2−[R]1)t2−t1([P]2−[P]1)t2−t1它不能确切反映速率的变化情况，只提供了一个平均值，用处不大。化学反应R→Pe上一内容f下一内容回主目录2返回2007-8-282返回2007-8-282、瞬时速率3、恒容反应速率（rateofreaction）R⎯⎯→P−d[R]rR=dtrp=d[P]dt通常的反应速率都是指定容反应速率，它的定义为：r45=±dC1dn=±Vdtdt说明：数值不同：例：２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ(１)以H2的消耗速率表

5、示:2在浓度随时间变化的图上，在时间t时，作交点的切线，就得到t时刻的瞬时速率。显然，反应刚开始，速率大，然后不断减小，体现了反应速率变化的实际情况。e上一内容f下一内容回主目录r=−dCdtdC（2）以O的消耗速率表示:r=−dtH2H2O2O2(3)以H2O的生成速率表示:e上一内容f下一内容回主目录rH2O=+dCH2O45dt2007-8-282返回2007-8-282返回恒容反应速率２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ二、反应速率的测定dC就是反应中各物质浓度dt随时间的变化曲线。在该曲线上作t时刻切线，反应速率r=±切线斜率的绝对值即瞬时速率。测定

6、不同时刻各物质浓度的方法有：(1)化学方法不同时刻取出一定量反应物，设法用骤冷、冲稀、加阻化剂、除去催化剂等方法使反应立即停止，然后进行化学分析。e上一内容f下一内容回主目录1/2rH2=rO2=1/2rH2O对任何反应：eE+fF=gG+hHr=−1d[E]1d[F]1d[G]1d[H]=−==edtfdtgdthdtf下一内容45回主目录e上一内容2返回2007-8-282返回2007-8-282反应速率的测定•优点:直接测出反应组分的浓度•缺点:手续繁琐,且中断反应对连续生产不利(2)物理方法利用反应组分的某些物理性质的变化与组分浓度有关,

7、在不中断反应进行的情况下,观测此物理性质的变化,从而间接取得浓度变化的情况。物理性质:压力、体积、密度、旋光率、折射率、吸光率、电导率、电动势、粘度等e上一内容f下一内容回主目录反应速率的测定优点:手续简单,不需中断反应.缺点:必须首先确切知道所测物理量与浓度关系.例:(1)蔗糖水解反应速率常数的测定:旋光率与浓度有定量关系(2)乙酸已酯皂化反应速率常数的测定:电导率与浓度有定量关系2返回2007-8-28e上一内容f下一内容回主目录2返回2007-8-28三、化学反应的速率方程)1、速率方程的定义)2、基元反应和非基元反应)3、质量作用定律)4

8、、非基元反应速率方程)5、反应分子数45)6、反应级数)7、准级数反应)8、气相反应速率方程e上一内容f下一内容回主目录1、速率方程定义