《化學動力論》word版

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1、芇芁蚃螄膂芀螅罿肈艿蒅螂羄芈薇羈芃莇蚀螀腿莇螂羆肅莆蒁蝿肁莅蚄肄羇莄螆袇芆莃蒆肂膂莂薈袅肈莁蚀肁羄蒁螃袄节蒀蒂蚆膈葿薅袂膄蒈螇螅肀蒇蒇羀羆蒆蕿螃芅蒅蚁羈膁蒅螄螁肇薄蒃羇羃薃薅螀芁薂螈羅芇薁袀袈膃薀薀肃聿膇蚂袆羅膆螄肂芄膅蒄袄膀芄薆肀肆芃虿袃羂芃袁蚆莁节薁羁芇芁蚃螄膂芀螅罿肈艿蒅螂羄芈薇羈芃莇蚀螀腿莇螂羆肅莆蒁蝿肁莅蚄肄羇莄螆袇芆莃蒆肂膂莂薈袅肈莁蚀肁羄蒁螃袄节蒀蒂蚆膈葿薅袂膄蒈螇螅肀蒇蒇羀羆蒆蕿螃芅蒅蚁羈膁蒅螄螁肇薄蒃羇羃薃薅螀芁薂螈羅芇薁袀袈膃薀薀肃聿膇蚂袆羅膆螄肂芄膅蒄袄膀芄薆肀肆芃虿袃羂芃袁蚆莁节薁羁芇芁蚃螄膂

2、芀螅罿肈艿蒅螂羄芈薇羈芃莇蚀螀腿莇螂羆肅莆蒁蝿肁莅蚄肄羇莄螆袇芆莃蒆肂膂莂薈袅肈莁蚀肁羄蒁螃袄节蒀蒂蚆膈葿薅袂膄蒈螇螅肀蒇蒇羀羆蒆蕿螃芅蒅蚁羈膁蒅螄螁肇薄蒃羇羃薃薅螀芁薂螈羅芇薁袀袈膃薀薀肃聿膇蚂袆羅膆螄肂芄膅蒄袄膀芄薆肀肆芃虿袃羂芃袁蚆莁节薁羁芇芁蚃螄膂芀螅罿肈艿蒅螂羄芈薇羈芃莇蚀螀腿莇螂羆肅莆蒁蝿肁莅蚄肄羇莄螆化學動力論（chemicalkinetics）化學動力論探討反應級數（reactionorder）、反應速率（reactionrate）、反應機構（reactionmechanism）。假設一個化學反應是非

3、可逆反應（irreversiblereaction），即非平衡狀態；aA+bB+cC→dD+eEd[A]/dt=-k[A]a[B]b[C]ca,b,c稱為order1.反應級數1-1.)ZeroorderdC/dt=-kCak小0CC0Ck大a=0dC/dt=-kC–C0=-k(t)C=C0–kt當t/2，為halflife，即C=0.5C00.5C0=C0–k(t/2)t/2=0.5C0/tC0tC1-2.)FirstorderdC/dt=-kClnC–lnC0=-ktktlnC0lnCln(C/C0)=-kt當t

4、/2，為halflife，即C=0.5C00.5=e-k(t/2)t/2=0.693/klnC=lnC0-kt1-3.)SecondorderdC/dt=-kC2-(1/C–1/C0)=-kt10kt1/C01/C1/C=1/C0+kt當t/2，為halflife，即C=0.5C02/C0=1/C0+k(t/2)t/2=1/(kC0)2.氮的分解Nitrosomonas只得5-10%能量NH4++3/2O2NO2-+H2O+2H+ΔE=-66.5KcalNitrobacter只得5-10%能量NO2-+1/2O2NO

5、3-ΔE=17.5Kcal亞硝化菌與硝化菌為自營菌（autotrophicbacteria），能直接從無機鹽中得到能量，再用此能量還原CO2(g)組成生物體所需（氧化有機物得能量；還原或組成有機體消耗能量），因此兩種微生物為其反應的限制因子。k2k1令NH4+NO2-NO3-d[NH4+]/dt=-k1[NH4+]d[NO2-]/dt=k1[NH4+]-k2[NO2-]d[NO3-]/dt=k2[NO2-]一般假設為firstorderreaction[NH4+]=[NH4+]0e-k1t所以d[NO2-]/dt=k

6、1[NH4+]0e-k1t-k2[NO2-]左右各乘以ek2td[NO2-]ek2t/dt=k1[NH4+]0e-k1tek2t-k2[NO2-]ek2td[NO2-]ek2t/dt+k2[NO2-]ek2t=k1[NH4+]0e(k2-k1)t因為dek2t[NO2-]/dt=ek2td[NO2-]/dt+[NO2-]dek2t/dt=ek2td[NO2-]/dt+[NO2-]k2ek2t=k1[NH4+]e(k2-k1)t10兩邊除以ek2t當t=0，[NH4+]0與[NO2-]0為初始濃度例：豬糞尿含[NH4+

7、]=3,500ppm，排入河川後約稀釋50倍，[NH4+]0=70ppm。假設河川原來[NO2-]0=[NO3-]0=0ppm，所以計算公式成：該河川k1=0.07/day、k2=0.28/day（即nitrobater反應速率NO2-→NO3-較快）k1=0.07k2=0.28k1=0.28k2=0.07t[NH4+][NO2-][NO3-][NH4+][NO2-][NO3-]070007000165.244.100.6759.9216.420.67260.836.952.3339.9727.812.3310356

8、.778.834.3330.2435.364.33452.9210.026.6622.8240.126.66549.3510.6810.0017.2442.7310.00645.9910.8813.0013.0243.9513.00742.9111.0016.009.8744.0416.00839.9710.8419.007.4243.3919