复旦 物理化学 简单级数反应

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1、第四节简单级数反应一．一级反应（First-order）例举放射性衰变，热分解，分子重排（变旋，变构）体内过程：吸收，分布，代谢，排除溶液中药物水解（假一级）速率方程积分形式c：反应物浓度特点1．线性关系式lnc=lnc0–ktlnc~t线性回归，斜率=–kk:时间–12．k的单位或一．一级反应（First-order）特点3．半衰期(half–life)与初浓度无关任何指定的衰变期，都与初浓度无关速率常数k，与浓度单位选择无关，也可取与浓度相关的其它物理量如吸收度电导率，旋光度，体积等气相反应一．一级反应（First-order）例1药物浓

2、度500单位/mL，40天后下降为300单位/mL。反应为一级，求分解10%的时间。解：k=0.0128d–1t=8.2d一．一级反应（First-order）例2药物代谢为一级反应。注射四环素0.5g后，测得血药浓度如下：(1)求t1/2(2)若保持有效血药浓度0.37mg/100mL，需几小时后打第二针？解：(1)lnc~t线性回归方程：lnc=–0.094t–0.37=7.4h(2)ln0.37=–0.094t–0.37t=6.67hk=0.094h–1(r=–0.994，n=4)t/h481216c/(mg/100mL)0.480.310.

3、240.15一．一级反应（First-order）例3求的k和t1/2，已知cV–V=k2400k=3.2710–4s–1=2119s解V0O2VtO2Vcc0t/s02400¥VO2/mL10.2529.6545.50V¥-V/mL35.2515.85一．一级反应（First-order）例4密闭容器中一级气相反应A(g)=B(g)+C(g)，开始时只有A，求k，已知解：将总压换算为反应物分压AB+Cp总=2p0–pp=2p0–p总=k1000k=6.8010–5s–1p0pp0–pp0–pt/s01000p总/kPa21.3

4、22.7pA/kPa21.319.9二．二级反应（Second–order）例举两种情况单一物质反应nA产物两种物质反应nA+mD产物速率方程当c0,A=c0,D时，任意时刻，cA=cD，速率方程同(1)(1)(2)积分形式(1)式积分c：反应物浓度加成，取代，消除反应常见2APA+DP二．二级反应（Second–order）(2)式积分A+DPt=0adt=ta–xd–xx待定系数法拆项：二．二级反应（Second–order）特点1．线性关系式式（1）线性回归，斜率=k式（2）有三种，123二．二级反应（Second–order

5、）特点1．线性关系式式（1）式（2）有三种，2．k的单位k:浓度–1时间–1处理最简单的为二．二级反应（Second–order）特点1．线性关系式式（1）2．k的单位k:浓度–1时间–13．半衰期式（1）式（2）A，D有不同的半衰期二．二级反应（Second–order）气相反应用压力表示时二．二级反应（Second–order）例1乙酸乙酯皂化反应为二级反应：CH3COOC2H5(A)+NaOH(D)CH3COONa+C2H5OH已知c0,A=c0,D=0.02mol/L，t=25min时，cD=5.2910–3mol/L。求（1

6、）转化90％的时间，（2）若c0,A=c0,D=0.01mol/L，转化90％的时间及t1/2。解(1)k=5.56(mol/L)–1min–1t=80.93min二．二级反应（Second–order）例1乙酸乙酯皂化反应为二级反应：CH3COOC2H5(A)+NaOH(D)CH3COONa+C2H5OH已知c0,A=c0,D=0.02mol/L，t=25min时，cD=5.2910–3mol/L。求（1）转化90％的时间，（2）若c0,A=c0,D=0.01mol/L，转化90％的时间及t1/2。解(1)k=5.56(mol/L)–1

7、min–1t=80.93min(2)t=161.9min=18min二．二级反应（Second–order）例2溴代异丁烷（A）与乙醇钠（D）在乙醇溶液中反应为二级，A+DP，已知c0,A=0.0505，c0,D=0.0762mol/L，95.15C时反应数据如下，求（1）k(2)1小时后cA(3)A的t1/2cA=cD–(c0,D–c0,A)=cD–0.0257t/min0510203050cD/molL-10.07620.07030.06550.05800.05320.0451解(1)cA/molL-10.05050.04460.039

8、80.03230.02750.01940.41140.45500.49820.58540.65990.8436回归方程为(