医用化学第三章 化学反应速率与化学平衡.ppt

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1、第三章化学反应速率与化学平衡研究反应速率的科学称为化学动力学chemicalkinetics-----它主要研究化学反应机理，及影响反应速率的因素化学平衡解决的是反应进行到什么程度这个问题。第一节化学反应速率及其表示方法第三节影响反应速率的因素第二节化学反应速率理论简介第四节化学平衡第一节　化学反应速率及其表示方法化学反应速率是用来表示化学反应快慢的物理量，其大小一般用浓度随时间的变化率来表示。一般用v表示，单位mol·L-1·时间－1平均速率：瞬时速率：用不同的物质的浓度变化率表示反应速度数值不同。如：2N2O5=4NO2+O2对于：aA+bB=dD

2、+eE同样，对于瞬时速率也有：瞬时速率难以测定，但可用作图法求得。2H2O2=2H2O+O2图注意：气相反应中，浓度的变化可用分压的变化表示。Δp=Δc·RT今后主要讨论均相体系中的反应。第二节　化学反应速率理论简介一、有效碰撞理论弹性碰撞：不能发生反应的碰撞。大多数碰撞是弹性碰撞。有效碰撞：能发生反应的碰撞条件（1）足够的能量。克服外层电子排斥，提供旧键断裂的能量。（2）合适的方向。图(一)有效碰撞(二)活化分子与活化能活化分子：具有较高的能量、能发生有效碰撞的分子。活化能：活化分子具有的最低能量与反应物分子的平均能量之差。（能垒）符号：Ea常用单位

3、：kJ·mol-1图　气体分子能量分布曲线温度一定时，活化能降低，活化分子的相对数目增大，有效碰撞的概率增大，反应速率加快。活化能的大小，决定了活化分子的百分率的大小，因此，活化能是决定化学反应速率大小的根本原因。（内因）１．活化能永远是正值。局限之处：将分子简单视为刚性小球，且反应分子间无相互作用力，虽然较直观，但对于稍复杂反应误差较大．注意：２．不同的化学反应，甚至是同一反应的不同途径，都有不同的活化能．３．其它条件相同,Ｅa越小,反应速率越大．４．活化能的大小与浓度无关，受温度的影响也较小（当温度变化不大时），它的大小主要取决于反应物的本性与反应

4、途径．二、过渡态理论（活化络合物理论）（一）中心思想：化学反应不是只通过简单碰撞就变为产物，而是要经过一个由反应物以一定构型存在的过渡态，这就是活化络合物，再经由活化络合物转化为产物。形成活化络合物时，旧键没有完全断裂，新键没有完全形成。能量较高的分子才能克服分子间斥力相互接近，动能转化为分子势能，旧键变长，新键开始形成，但比正常的AB键要长。过渡态理论认为：反应在分子相互接近时就已经开始，而不仅是在碰撞的一瞬间才发生变化。（二）活化能与反应热A+BC=AB+C的势能变化图Ea正反应活化能Ea`逆反应活化能ΔH=Ea－Ea`Ea＞Ea`，正反应为吸热反

5、应Ea＜Ea`，正反应为放热反应返回第三节　影响反应速率的因素返回本节介绍影响化学反应速率的外因一、浓度对化学反应速率的影响二、温度与化学反应速率的关系三、催化剂与化学反应速率的关系一、浓度对化学反应速率的影响(一)、质量作用定律(二)、复杂反应的速率方程式(三)、反应分子数(四)、具有简单级数反应的特征反应速率方程反映了速率与浓度的关系，实际工作中，往往更需要以反应的时间来表示反应速率的快慢，如药物的有效期、半衰期，所以应了解反应时间与浓度的关系。反应级数不同，浓度与时间关系也不同大量事实证明：浓度增大，反应速率增大，如何解释？(一)、质量作用定律（

6、适用于基元反应）一定温度下，元反应的反应速率与各个反应物浓度的幂次方乘积成正比，其中各浓度的幂指数就是反应式中各相应物质分子式前的化学计量数。这个规律称为质量作用定律(massactionlaw)。元反应aA+bB→eE+fF反应的速率方程a为反应物A的反应级数；b为反应物B的反应级数。整个反应的反应级数n=a+b。1.k称为速率常数，与化学反应的反应物浓度度无关，它与反应物本质、温度、催化剂有关。2.k的大小在数值上等于参与反应的物质都处于单位浓度时的反应速率。3.k的单位随a、b的数值而变化。(mol·L-1)1-(a+b)·s-14.质量作用定律

7、只适用于元反应。大多数情况下，反应的速率方程式总是通过实验来确定的。5.纯固体或纯液体反应物的浓度不写入速率方程式。6.稀溶液中溶剂参与反应时，溶剂的浓度项不写入速率方程。back(二)、复杂反应的速率方程式对于复杂反应：aA+bB→eE+fF（α、β的数值必须通过实验测得）k为速率常数;α为A的反应级数;β为B的反应级数.α+β为复杂反应的反应级数。例注意：有时通过实验测定而得到的速率表达式与假设该反应为元反应，应用质量作用定律求出的速率表示式一致，也不能说明该反应为元反应。υ=kc(H2)c(I2)复杂反应根据反应机理可写出复杂反应的速率方程。例返

8、回如：H2＋I2＝2HI（三）、反应分子数元反应中，反应物系数之和称为反应分子数(molecu