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1、赣南师范学院学报自然科学!!年第∀期化学反应速率及表示方法余俊康南昌职业技术师范学院应化系#摘要本,,文从化学反应动力学的微观角度阐述了化学反应速率的严谨定义表示方法及适用条件。目前在国内出版的大多数《无机化学》、《物理化学》教材中〔门·∀#·〔∃以·〔幻,们,。均以化学反应速度来表示化学反应的快慢笔者认为用反应速率来表示更为确切,,%&∗%&−众所周知物理学上速度∋()+丁#和速率,+#是二个完全不同的物理量速,,而且具,,,度是矢量它不仅具有大小有方向可以进行速度加成是一个几何量而速率是,
2、,,。,标量仅具有大小而无方向不能进行速率加成是个代数量不管传统习惯如何严格,,。讲在使用这二个物理量时是有区别的,、本文从化学反应动力学角度由微观到宏观直观地阐述了化学反应速率的严谨定义表,。示方法及适用条件从而得出化学反应速率是表示化学反应快慢的唯一正确方法故我们在一《》,“”,大一无机化学讲授这章节时对化学反应速度这一名词应予以适当说明给学生一。个反应动力学基本概念化学反应速率的定义、,为了科学地定量地表示一个化学反应进行的快慢我们不妨先从微观角度来对化学反,予−,−应的快慢以明确严谨的定义为直观
3、起见我们考虑一个基元反咙或简单反应#%/十/%一,∀/%1毛麦.#0壬#.〔〕#1若反应开始前%、“,3的分子总142(2.数为.%2十的离子总数为14外1/,.%一的离子总数为14”.%一,一,11“56155#的分子总数为43%11“7%1。.的分子总数为4−本文!!年8工日收到,。%、‘+时刻时反灾#进行了色次每次反应消耗了一个2.3分子一个2离子和一个%一,1%1。.离子同时生成了一个23分子和一个.分子+时刻时1则%127%(9“,(一2.3的分子数为442.∋:
4、七个#2/14十9/一:的分子数为24场∋七个#.%一14%一93.%一1;:的分子数为.4七个#211∋11(9。。∀∀<一卜:3的分子数为44∋之个#.%11.%19”.%1/:的分子数为44=七个#,,1故在+时刻单位体识中各组元在反应#中进行的快慢分别为>>,?42.%(>《∋七ΑΑ一,川行。9一一?+≅习下一≅>∋?七5一ΒΧ牛9,,≅≅?+一∀舀−一一#一今‘!++#2+34)一亡卜&∃一(∋#%∃工,−一.万矛4(一∗(飞石∗丁56−/01。.#2寻#%一−1一,−
5、1−!#2令一#%‘7‘∀8了−∗忆一∀#反应9+:的总反应快慢为1−二飞、1推广到一般的简单反应或基元反应4弓;艺日<周万川95:生∗=,。1、,·,其中∋9二+5>⋯:与脚9∋二+5⋯⋯:分别为反应物?王和产物川的化学,∀计量数即反应物的某一组元八∋和产物的某一组元,<的化学反应粒子数,,1则在单位体视中%时刻9即△%,6的瞬时时刘:时?∋与,<的粒子数分别为2八1二“、一2<仪∋七9个:93:21<二2≅;0∋一‘一日∋友9个Α::9、∀,。、。00,。其中2与2分别为反应开始前反应物人∋与产物,<
6、的粒子数一。,,七为%时刻相应的纂元反应95:已进行了的次数由于每次消耗Β<个?<粒子生成,、。ΧΧΧ氏个,<粒子故93:9Α:式成立这里七称为反应95:的进展度或简称进度9#&−ΒΧ!。,!Δ#ΕΒΦΓΗΦ%:这里邑有极其明确的含义它代表按基元反应95:式进行的基元反。应的数目,%,5:1故在单位体积中时刻时墓元反立9进行的快慢可定义为,#昌工.Ι:丫#9,各组元在反应95:中的快慢可分别定义为?一−一≅4一?Φ一+−%Η0Φ一一Δ#?40Ε>旦一≅一≅Γ#?+,,。由此可见一个化学反应的快
7、慢是指在单位体积中该反应的进展度随时间的变化率,或在极限意义下定义为单位体积中单位时间即当△+,<时#内所进行的基元反应的数。目,,。−对于定容反应来说由于体积≅不随时间而变化故可将体积≅移入微分号内即>∀人‘二9一#+一旦左鱼兰竺#匹%二如!#?+?+?‘Ε−二4#92?ϑ:#〔?∋〕尸努9Κ:#%#%−,∋二<4#92,<ϑΕ:#〔,<〕添华9+6:#%#%,,。其中〔息〕为单位体积中的进展度即为单位体积中已进行的该基元反应的次数。〔?∋〕与〔,<〕分别为反应物?∋和产物,<的分子浓度一般的动力
8、学研究通常采用摩尔为单位,,?Φ!&Β#−。故为研究方便通常把分子浓度除以。,,··。〔3〕常数2即可换称为摩尔浓度这也就是我们教材上常用的定义方法+〕95〕〔在,上1摩尔单位下述定容反应的快慢则可定义为∀鑫‘##七−?一9++:Β0#Λ9+5:#%#ΛΜ<−,∋.9+3:#%,。,。,其中七代表单位体积中的摩尔进度为叙述方便有时七也简称为进展度若毛.+。。。.。Ο3即表示在单位体积中进行了2个基元化学反应92Ν。53护:
