甲虫的御敌武器与过氧化氢的催化分解.ppt

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1、甲虫的御敌武器与过氧化氢的催化分解00-05-0911.引言2.基本概念3.反应速率方程4.具简单反应级数的反应5.反应级数的测定6.复杂反应7.温度对反应速度的影响8.溶剂对反应速率的影响9.光化学反应第五章化学动力学ChemistryKinetics00-05-092研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件对平衡的影响。化学热力学只能预测反应的可能性，但无法预料反应能否发生？反应的速率如何？反应的机理如何？例如：１.化学热力学的研究对象和局限性第一节引言00-05-093２.研究的内容化学动力学

2、研究的内容概括为以下两个方面:研究各种因素,包括浓度,温度,催化剂,溶剂,光照等对化学反应速率影响的规律;研究化学反应过程经历哪些具体步骤,即所谓反应机理.化学动力学与化学热力学的关系:化学热力学研究有关平衡的规律,化学动力学研究有关速率的规律.但平衡常数与速率常数的大小没有必然的联系.热力学与动力学相辅相成,化学研究中两方面都不可或缺.第一节引言00-05-094应用领域:实验室和工业生产中,化学反应一般都是在反应器中进行,反应速率直接决定了一定时间内所能达到的得率或产量;生物界的反应是在器官乃至细胞中进

3、行,反应速率影响着营养物质的转化和吸收以及生物体的新陈代谢;对于大气和地壳,反应在更大规模的空间进行,反应速率决定着臭氧层的破坏、酸雨产生、废物降解、矿物形成等生态环境和资源的重大问题.３.应用领域00-05-095４.化学动力学的发展：十九世纪的后叶：1）质量作用定律2）阿仑尼乌斯公式；3）活化能的概念；二十世纪的前叶1)碰撞理论；2）过渡状态理论3）链反应，自由基，基元反应主要为反应历程的研究微观发展测试手段的发展，促进了反应速度理论以及反应历程理论的高度发展。00-05-096第二节基本概念一.化学反

4、应速率的表示方法对于任意反应0=BBB,反应进度的微变表示为1.转化速率:单位mol·s－1广延性质2.反应速率r:单位mol·m－3·s－1强度性质00-05-097消耗速率:生成速率:注意:转化速率和反应速率都与物质B的选择无关,但某物质的消耗速率或生成速率须指明所选择的物质.3.表示方法第二节基本概念00-05-0981.反应机理:基元反应组合成复合反应的方式或先后次序.反应机理是指反应物变为产物所经历的途径，故又称为反应历程。反应机理：H2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBr、H2+I2=

5、2HI的历程与以上不同。为自由基。二.反应机理的含义00-05-0992.基元反应:由反应物一步生成产物的反应,没有可由宏观实验方法检测到的中间物.3.复合反应:由两个以上的基元反应组合而成的反应。绝大多数化学反应是复合反应.过去一直认为反应H2＋I22HI是基元反应,现在已知道它是由下列基元反应组合而成的复合反应,I22I,2I＋H22HI原则上,如果知道基元反应的速率,又知道反应机理,应能预测复合反应的速率.反应机理通常要由动力学实验、非动力学实验例如分离或检测中间产物、再结合理论分析来综合判断.

6、目前,多数反应机理还只是合理的假设.二.反应机理的含义00-05-09104.反应分子数反应分子数:基元反应方程式中反应物的分子数.从微观上说,它是直接相互碰撞能够发生反应的分子数.基元反应多数是单分子反应和双分子反应,三分子反应不多见,尚未发现三分子以上的基元反应.单分子反应A→P双分子反应2A→PA+B→P三分子反应3A→P2A+B→PA+B+C→P00-05-0911三.质量作用定律锌与硫酸的反应.右边烧杯里硫酸浓度比左边烧杯的高,反应速率较快.质量作用定律:基元反应速率与各反应物浓度的幂乘积成正比,

7、各浓度的方次为基元反应方程中相应组分的分子数.单分子反应A→P,A=kcA双分子反应2A→P,A=kcA2A+B→P,A=kcAcB三分子反应3A→P,A=kcA32A+B→P,A=kcA2cBA+B+C→P,A=kcAcBcC速率常数:速率方程中的比例系数.一定温度下有定值.与浓度无关.00-05-0912对复合反应中的每个基元反应,都可以运用质量作用定律.在反应机理中,一种组分净的消耗速率或生成速率是它参与的所有基元反应的总结果.假设化学计量反应A+B→P的反应机理为三.质量作用定律00-0

8、5-0913四.反应级数复合反应的速率方程是由实验来确定的.许多反应的速率方程也可写成相类似的幂乘积形式:分级数:式中指数nA,nB等,反映浓度对速率的影响程度;可以是整数,分数或负数.负数表示该物质对反应起阻滞作用.反应级数:分级数之和,n=nA+nB+…,相应反应称为n级反应.00-05-0914四.反应级数特别提醒:反应的级数或分级数必须通过实验来确定,不能简单地根据化学反应方程式中的化学计量数写出.如反应