资源描述：
《《表面物理化学》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、§7催化反应催化反应在工业生产或科学实验中广泛存在,十分重要.由于催化反应类型多,机理复杂,其动力学受催化剂的影响太大,有必要对其探讨.一、催化剂与催化作用催化剂—把某种物质加到反应系统中,能够改变反应速率(即反应趋于平衡的速率)而本身在反应前后数量和化学性质上没有变化的物质称为催化剂,这种作用称为催化作用.当催化剂的作用是加快反应速率时,称为正催化剂.当催化剂的作用减慢反应速率时,称为负催化剂（阻化剂）.工业上大部分用的是正催化剂。而塑料和橡胶中的防老剂，金属防腐用的缓蚀剂和汽油燃烧中的防爆震剂等都是阻化剂自催
2、化作用—反应产物对该反应起加速作用.助催化剂—能使催化剂的催化作用加强的少量外加物.毒物—使催化剂的作用减弱的少量外加物.毒物可以和催化剂的活性中心发生强烈吸附.若吸附不太强可清除并能恢复催化剂的活性,则为暂时中毒;否则为永久中毒;若发生产物的强烈吸附称为自中毒.毒物通常是具有孤对电子元素(如S，N，P等)的化合物，如等.为防止催化剂中毒，反应物必须预先净化①均相催化反应催化剂与反应物处于同一相中.②多相催化反应催化剂与反应物不在同一相中.③酶催化反应酶是具有结构复杂的蛋白质大分子,介于均相和多相之间.二、催化反
3、应分类三、催化作用的基本特征①催化剂虽在反应前后数量和化学性质上没有变化,但物理性质发生了变化.③催化剂不能启动一个热力学所不允许的反应.④对正向反应的优良催化剂也是逆反应的催化剂.②催化剂不能改变化学平衡常数,即催化剂不能改变反应的始终态,故不能改变反应的,只能缩短到达平衡的时间.⑤催化剂具有特殊的选择性，同一催化剂在不同的反应条件下，有可能得到不同产品。设某基元反应为活化能为加入催化剂K后的反应机理为(快平衡)(慢反应)用平衡假设法推导速率方程得：(1)(2)⑥催化剂能够加速反应,是因为改变了反应历程,降低了
4、反应的活化能.从表观速率常数k求得表观活化能为从活化能与反应坐标的关系图上,可以看出所以反应途径能量Ea＜E0k＞k0也有某些催化反应，活化能降低得不多，而反应速率却改变很大。有时也发现同一反应在不同的催化剂上反应，其活化能相差不大，而反应速率相差很大，这种情况可由活化熵的改变来解释。如果活化熵改变很大，相当于指前因子改变很大，也可以明显地改变速率常数值。第十一章表面物理化学第十一章表面物理化学§1表面张力及表面Gibbs自由能§2弯曲表面下的附加压力和蒸气压§3液-液界面的性质§4液-固界面－润湿作用§5表面活
5、性剂及其作用§6固体表面的吸附表面和界面界面是指紧密接触的相与相之间的过渡区（约几个分子厚度），若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。界面上的分子和体相中的分子处境不同,性质也不同,所以界面层具有某些特殊性质.气-液界面空气气-液界面气-固界面气-固界面液-液界面液-液界面玻璃板液-固界面液-固界面固-固界面铁管Cr镀层固-固界面界面现象的本质对于单组分系统，这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；对于多组分系统，则特性来自于界面
6、层的组成与任一相的组成均不相同。体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的，各个方向的力彼此抵销.但是处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力未必能相互抵销，因此，界面层会显示出一些独特的性质。（存在剩余力场）最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。液体内部分子所受的力可以彼此抵销，但表面分子受到体相分子的拉力大，受到气相分子的拉力小（因为气相密度小），所以表面分子受到被拉入体相的作用力。这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，并使表面层显示
7、出一些独特性质，如表面张力、表面吸附、毛细现象、过饱和状态等。比表面比表面通常用来表示物质分散的程度，有两种常用的表示方法：一种是单位质量的固体所具有的表面积；另一种是单位体积固体所具有的表面积。即：式中，m和V分别为固体的质量和体积，As为其表面积。分散度与比表面把物质分散成细小微粒的程度称为分散度。把一定大小的物质分割得越小，则分散度越高，比表面也越大。分散程度越高，比表面越大，表面能也越高可见达到nm级的超细微粒，具有巨大的比表面积，因而具有许多独特的表面效应，成为新材料和多相催化方面的研究热点。例如1g水
8、作为球体存在时,其表面积为:若1g水分为半径10-7cm的小水珠,可得表面积为:可见,分割的愈细表面积愈大.对胶体是高分散度度系统,粒子的尺寸在10-9～10-7m之间,具有很大的表面积,突出地表现出表面效应.因此胶体化学中所研究的许多问题属于表面化学问题.§1表面Gibbs自由能及表面张力表面张力表面热力学的基本公式表面吉布斯自由能由于界面上的分子和体相内分子处境不同,
