化学动力学I.

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1、化学动力学I1化学动力学I一、基本概念和公式（一）几个动力学概念1、速率方程(rateequationofchemicalreaction)速率方程又称动力学方程。它表明了反应速率与浓度等参数之间的关系，或浓度等参数与时间的关系。2、基元反应（elementaryreaction）基元反应简称元反应,是一步就能完成的反应。3、非基元反应（elementaryreaction）非基元反应是由两个或两个以上的基元反应构成的反应。也称总包反应或复杂反应。2简单反应：简单反应只有一个基元步骤构成。4.简单反应组成非基元反应的基元反应的总和

2、称为反应机理，也叫反应历程。5、反应机理（reactionmechanism）6、反应级数（orderofreaction）速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反应物的级数；式中为A的级数，为B的级数……反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零，有的反应无法用简单的数字来表示级数。（一）几个动力学概念37、反应的速率常数（rateconstantofreaction）速率方程中的比例系数k称为反应的速率常数(1)k是有单位的量（一）几个动力学概念单位：[浓度]1-n[时间]-1(2)k与表达速率的物质有关48、反应分子数(m

3、olecularityofreaction)在基元反应中，实际参加反应的分子数目称为反应分子数。（一）几个动力学概念(3)气相反应：看做理想气体单位：Pa1-n[时间]-1单分子、双分子、三分子5（二）反应速率表示法及速率公式（二）反应速率表示法及速率公式1.反应速率表示法若为气体，可用压力表示的反应速率，则对于理想气体所以(1)反应速率表示及之间的关系6(2)反应速率的测定①化学方法②物理方法(3)质量作用定律对于任意的基元反应注意：1.质量作用定律只适用于基元反应2.质量作用定律不适用于复杂反应，但对复杂反应的每一个基元步骤都

4、适用。（二）反应速率表示法及速率公式7（三）具有简单级数的反应（三）具有简单级数的反应1、一级反应（firstorderreaction）（1）速率方程y为A的转化率半衰期：81.速率常数k的单位为1/时间，时间t可以是秒(s)，分(min)，小时(h)，天(d)和年(a)等。2.半衰期是一个与反应物起始浓度无关的常数。3.与t呈线性关系。(1)所有分数衰期都是与起始物浓度无关的常数。引伸(2)（2）一级反应的特点（三）具有简单级数的反应92、二级反应(secondorderreaction)（1）速率方程（三）具有简单级数的反应

5、积分：半衰期：①一种反应物的情形10若a=b或积分结果与①同②两种反应物的情形：速率方程（三）具有简单级数的反应11（2）二级反应（a=b）的特点3.与t成线性关系。1.速率系数k的单位为[浓度]-1[时间]-12.半衰期与起始物浓度成反比引伸：对的二级反应，=1：3：7。（三）具有简单级数的反应12（三）具有简单级数的反应3、零级反应（zeroorderreaction）（1）速率方程半衰期：13（2）特点：1.速率常数k的单位：[浓度]/[时间]2.半衰期与初始浓度成正比3.cA与时间t成线性关系（三）具有简单级数的反应引伸1

6、4n级反应的微分式和积分式（1）微分式（3）半衰期当时（2）积分式4、n级反应(nthorderreaction)15（4）n级反应的特点：1.速率系数k的单位为[浓度]1-n[时间]-13.半衰期的表示式为：2.与t呈线性关系当n=0，2，3时，可以获得对应的反应级数的积分式。n级反应的微分式和积分式（4）特点：16（四）反应级数的测定方法1、积分法确定反应级数（1）数值求算法（2）尝试法（线性关系）（3）半衰期法（n≠1）2、微分法确定反应级数：初始速率法3、隔离法（假n级反应）（四）反应级数的测定方法17（五）温度对反应速率

7、的影响（五）温度对反应速率的影响1、阿仑尼乌斯公式(1)对数式(2)指数式：（3）微分式（4）定积分式18（五）温度对反应速率的影响说明：（1）适用于温度范围变化不大的基元反应与非基元反应（2）在温度变化不大的范围内，活化能为一常数，不随温度变化，一般大于0（3）一般：同一反应，T升高，k增大不同反应在同一温度，Ea大的反应k小不同反应，Ea越大，k随温度变化大（4）指前因子A一般大于0，单位与k同192、基元反应的活化能3、活化能与反应热的关系对于气相反应，若速率常数用表示，则（五）温度对反应速率的影响204、复杂反应的活化能复

8、杂反应的活化能是组成复杂反应的各基元反应活化能的数学组合,例如：5、活化能的求算(1)用实验值作图(2)从定积分式计算（五）温度对反应速率的影响21某有机化合物A,在酸的催化下发生水解反应,在323K,pH＝5的溶液中进行时,其半衰期为69.3mi