第七章化学反应动力学ppt课件.ppt

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1、物理化学电子教案—第七章化学反应动力学1基本内容第一节化学动力学的基本概念第二节化学反应的速率方程第三节具有简单级数反应的动力学第四节典型的复杂反应分析第五节温度对反应速率的影响第六节双分子碰撞理论第七节过渡状态理论第八节催化反应动力学第九节光化学反应动力学2局限性：如何使反应发生？反应的速率如何？反应的机理如何？第一节化学动力学的基本概念一、化学热力学的研究对象和局限性对象：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。3热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使它发生，热力学无法回答。化学热力学预测反应的可能性。－16.63－237.19例如4二、化学动力学的研究对象化学动

2、力学研究化学反应的速率和反应的机理以及外界因素（温度、压力、催化剂、溶剂和光照等）对反应速率的影响。把热力学的反应可能性变为现实性。5例如需一定的T，p和催化剂点火或加温或催化剂动力学认为：6热力学：研究过程的可能性动力学：研究过程的现实性但热力学上不能发生的过程，在现实中肯定是不能发生的。72、研究化学反应的历程(反应机理)，进而探讨物质结构与反应能力间的关系；三、化学动力学的基本任务1、研究反应进行的条件(如温度、压力、浓度以及催化剂等)对反应速率的影响；8微观化学动力学——从微观的物质特性如分子尺寸、几何构型，以及分子的平动、转动、振动和电子的运动出发，研究基元反应的速率。宏观化学动

3、力学——从宏观变量如浓度、温度、压力等出发，研究基元反应和复合反应的速率。四、化学动力学内容涵盖的层面9一、化学反应速率表示法1.反应速率的定义第二节化学反应的速率方程速度Velocity是矢量，有方向性。速率Rate是标量，无方向性，都是正值。10反应物减少，产物增多。反应速率是按照单位时间反应物的减少或产物的增加来定义的。速度(1).反应速率的符号11一反应从开始到达平衡前，参加反应的各种物质的浓度随时间在不断地变化。(2).瞬时速率反应速率一般指的是瞬时速率。12在动力学曲线上，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

4、化的实际情况。13(3).反应进度设反应为：14已知(4).转化速率转化速率的定义为：15对于定容反应，V不随时间而变。(5).化学反应速率的定义通常的反应速率都是指定容反应速率，它的定义为：V：反应系统的体积16r的单位是[浓度]·[时间]-1因：又：cB为物质B的量浓度，有时用[B]表示。即：17对任何反应：aA+bByY+zZ或者：18反应①：3H2（g）+N2（g）=2NH3（g）由上式，对于同一个反应，各物质的浓度随时间的变化率是不同的，即：但是，用任何一种参加反应的物质表示r都一样。19因为反应进度与计量方程式的写法有关反应②20请注意1.凡提到反应速率时，必须指明反应的计量

5、方程式。2.反应速率r是反应时间t的函数，代表反应的瞬时速率，其值不仅与反应的本性，反应的条件有关，而且与物质的浓度单位有关。21对于稀薄气体，pi＝ci·RT，因此有：r(p)＝(RT)r(3).对于气相反应，若以各物质的分压来表示浓度，则反应速率r(p)与r的单位不同，前者为：[压力]·[时间]-1，而后者为：[浓度]·[时间]-1。22二、基元反应和非基元反应化学反应实际进行的过程中，反应物分子并不是直接就变成产物分子，通常总要经过若干个简单的反应步骤，才能转化为产物分子。23经实验和理论证明，生成HI的反应经历了以下几个反应步骤：（1）I2+M*→I+I+M（2）H2+I+I→2H

6、I（3）I+I+M→I2+M*例如H2（g）+I2（g）=2HI（g）24上述每一个简单的反应步骤都是由反应物的分子直接生成产物分子的反应。（1）I2+M*→I+I+M（2）H2+I+I→2HI（3）I+I+M→I2+M*动力学中将这样一步完成的反应称为基元反应。25一个化学反应的计量方程式，从反应物到最终产物，也许是一步碰撞实现的，也许是分几步实现的。一个化学反应，如果反应物分子通过直接碰撞的相互作用，一步转化为生成物分子，这种反应称为基元反应。26由两个或两个以上基元反应组成的化学计量方程式，称为总反应（总包反应、复杂反应）。通常：只含一个基元反应的化学计量方程式，称为简单反应。27H

7、2（g）+I2（g）=2HI（g）（1）I2+M*→I+I+M（2）H2+I+I→2HI（3）I+I+M→I2+M*总包反应基元反应28通常所写的化学方程式只代表了反应的化学计量式，而并不代表反应的真正历程。一个化学反应的计量方程式仅仅代表了若干个基元反应的总结果。组成总反应的基元反应集合代表了反应所经历的步骤，在动力学上称为反应的机理或反应的历程。29（1）I2+M*→I+I+M（2）H2+I+I→2HI（3）I+I+