2012-08章节_化学动力学-许娟-2章节

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1、11.1化学反应的反应速率及速率方程11.2速率方程的积分形式11.9势能面与过渡状态理论11.3速率方程的确定11.5几种典型的复合反应11.4温度对反应速率的影响，活化能11.7链反应第十一章化学动力学11.6复合反应速率的近似处理法11.8气体反应的碰撞理论2021/7/23反应速度与速率反应进度转化速率反应速率11.1化学反应的反应速率及速率方程2021/7/23速率方程基元反应质量作用定律总包反应反应机理反应分子数反应级数准级数反应反应的速率系数11.1化学反应的反应速率及速率方程2021/7/23一.

2、反应速度和速率速度：矢量，有方向性。速率:标量，无方向性，都是正值。例如:2021/7/231.平均速率它不能确切反映速率的变化情况，只提供了一个平均值，用处不大。2021/7/232.瞬时速率在浓度随时间变化的图上，在时间t时，作交点的切线，就得到t时刻的瞬时速率。显然，反应刚开始，速率大，然后不断减小，体现了反应速率变化的实际情况。2021/7/23二.反应进度设反应为：2021/7/23转化速率对某化学反应的计量方程为：转化速率的定义为：2021/7/23三.反应速率通常的反应速率都是指定容反应速率，它的定

3、义为：例：对反应2021/7/23四.速率方程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。速率方程可表示为微分式或积分式。例如：2021/7/23五.基元反应基元反应简称元反应，如果一个化学反应，反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子，这种反应称为基元反应。例如：2021/7/23六.质量作用定律对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系数。这就是质量作用定律，它只适用于基元反应。例如：基元反应反应速率r2021/7/

4、23七.总包反应我们通常所写的化学方程式只代表反应的化学计量式，而并不代表反应的真正历程。如果一个化学计量式代表了若干个基元反应的总结果，那这种反应称为总包反应或非基元反应。例如，下列反应为总包反应：2021/7/23八.反应机理反应机理又称为反应历程。在总反应中，连续或同时发生的所有基元反应称为反应机理，在有些情况下，反应机理还要给出所经历的每一步的立体化学结构图。同一反应在不同的条件下，可有不同的反应机理。了解反应机理可以掌握反应的内在规律，从而更好的驾驭反应。2021/7/231.反应分子数在基元反应中，实

5、际参加反应的分子数目称为反应分子数。反应分子数可区分为单分子反应、双分子反应和三分子反应，四分子反应目前尚未发现。反应分子数只可能是简单的正整数1，2或3。基元反应单分子反应双分子反应三分子反应反应分子数2021/7/232.反应级数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；所有浓度项指数的代数和称为该反应的总级数，通常用n表示。n的大小表明浓度对反应速率影响的大小。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。反应级数是由实验测定的。2021/7/23例如：2021/7

6、/233.反应的速率系数速率方程中的比例系数k称为反应的速率系数，以前称为速率常数，现改为速率系数更确切。它的物理意义是当反应物的浓度均为单位浓度时k等于反应速率，因此它的数值与反应物的浓度无关。在催化剂等其它条件确定时，k的数值仅是温度的函数。k的单位随着反应级数的不同而不同。2021/7/234.准级数反应在速率方程中，若某一物质的浓度远远大于其他反应物的浓度，或是出现在速率方程中的催化剂浓度项，在反应过程中可以认为没有变化，可并入速率系数项，这时反应总级数可相应下降，下降后的级数称为准级数反应。例如：202

7、1/7/2311.2-3速率方程的积分形式和确定一级反应二级反应三级反应零级反应n级反应积分法确定反应级数孤立法确定反应级数半衰期法确定反应级数微分法确定反应级数2021/7/23一.一级反应反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。常见的一级反应有放射性元素的蜕变、分子重排、五氧化二氮的分解等。2021/7/231.一级反应的微分速率方程或反应：2021/7/232.一级反应的积分速率方程不定积分式或2021/7/23定积分式或2021/7/233.一级反应的特点(1).速率系数k的单位为时间的负

8、一次方，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。引伸的特点(2)(3)反应间隔t相同,有定值。2021/7/234.一级反应的例子例题：某金属钚的同位素进行β放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的：(1)