《化学动力学的任务》PPT课件

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1、§6–1引言化学动力学的任务§6–2化学反应速率的表示法及测定一.反应速率的表示法第六章      化学动力学1化学反应速率：在恒容条件下，产物或反应物浓度随时间的变化率。对于恒容反应：aA+bB→eE+fF2二.反应速率的测定：图6-1浓度随时间的变化3测定产物或反应物浓度的方法有两种：1.化学法直接从反应器中取样，用化学分析的方法测定产物或反应物的浓度，要求取样后以冲稀、骤冷、加阻化剂、隔离催化剂等方法使反应停止。42.物理法当反应体系中产物和反应物的某种物理性质有较大差别时，随着反应的进行，体系的这种性质也不断变化，测定不同时刻该物理性质然后换算为不同时刻的浓度，从而计算反应速

2、率。可利用的物理性质：压力、体积、电导、电动势、旋光度、折射率、介电常数……此法优点：方便、迅速、不中止反应，可直接在反应器中进行。5§6–3基本概念一.化学反应的几种方程式1.化学反应计量方程：表示化学反应前后的物料平衡关系，即各组分间的数量关系。它根据始态与终态写出反应的总结果。例如：N2+3H2→2NH32O3→3O2H2+I2→2HI62.化学反应机理方程：表示反应进行的实际过程。例如：反应2O3→3O2的实际过程是：①O3O2+O②O+O32O2反应H2+I2→2HI的实际过程是：①I2+M2I·+M②2I·+H22HI73.反应速率方程：表示反应速率与各组分浓度关系。4.

3、反应动力学方程：将上述反应速率方程进行积分，得到反应组分浓度与时间的关系。8二.基元反应、简单反应、复杂反应1.基元反应：化学反应是由一系列简单的反应步骤按特定次序组成的，其中每一个简单步骤称为基元反应。2.简单反应：只包括一个基元反应，由反应物一步生成产物的反应。3.复杂反应：由两个或两个以上的基元反应组成的反应。9三.反应分子数：基元反应中，同时碰撞发生反应的分子个数，它们通常是1、2、3。对应的基元反应称为单分子反应、双分子反应、和三分子反应。单分子反应：放射性元素蜕变、某些气体的离解、异构化反应等。例如：10双分子反应：大多数的基元反应，都是双分子反应。例如：CH3COOH+

4、C2H5OH=CH3COOC2H5+H2O三分子反应：数目很少，一般出现在有自由基参加的反应中，目前尚未发现更多分子数的反应。11四.反应速率方程的建立：1.基元反应的速率方程可以由其反应计量方程，由质量作用定律写出。质量作用定律：恒温下，基元反应的速率正比于各反应物浓度幂的乘积，各浓度幂中的指数等于基元反应中各相应反应物的系数。例如：基元反应：A+2B→C其速率方程为：122.复杂反应的速率方程不能由其反应计量方程由质量作用定律写出。①由反应机理写出：例如：2N2O5=2N2O4+O2实验证明机理如下：N2O5N2O3+O2很慢N2O3NO+NO2快NO+N2O53NO2快2NO2

5、N2O4快总反应速率由反应中最慢的一步决定，所以速度方程为：13②由实验测定复杂反应的速率方程形式不相同，有的具有浓度幂乘积的形式：其中α、β、γ是由实验测定的，它们并不一定等于计量方程中的系数。有的复杂反应的速度方程完全没有浓度幂乘积的形式。14例如：H2+Cl2→2HClH2+I2→2HIH2+Br2→2HBr其反应计量方程相似，但速率方程由实验测出却完全不同，它们是：15五.反应速率常数在具有浓度幂乘积形式的速率方程中，比例常数K称为反应速率常数。16六.反应级数当反应速率方程具有浓度幂乘积的形式时：称α为反应物A的级数，β为反应物B的级数，γ为反应物C的级数。α+β+γ+……

6、称为反应的总级数。17§6–4简单级数反应的速率方程一.一级反应1.定义反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。例如：镭的放射性蜕变就是一级反应。Ra→Rn+He2.反应速率方程①微分式：A→B普遍式：18说明随着反应的进行，CA→小，反应速率→小将上式变换一下：19②定积分式：当t=0时,CA=CA.O；当t=t时，CA=CA进行积分：图6-2一级反应·20③指数形式：3.半衰期t1/2：反应物消耗一半所需的时间。衡量药物的分解速度时，长用分解10%所需的时间来衡量。即1/10衰期：21总结一下一级反应的速率方程：微分式：定积分式：指数式：22二.二级反应1.定义反应

7、速率与反应物浓度的平方(或两种反应物浓度的乘积)成正比的反应称为二级反应。例如：碘化氢的热分解、氢与碘的化合、乙烯、丙烯的二聚作用、乙酸乙酯的皂化作用等许多反应都符合二级反应的规律。232.反应速率方程2A→产物或A+B→产物CA，O=CB，O，A：B=1：1①微分式：普遍式：24②定积分式：当t=0时,C=CO,当t=t时，C=C253.半衰期t1/226图6-3二级反应速率方程图解图27三.零级反应1.定义：反应速率与反应物浓度无关的反应称为零级反应（