03_化学反应速率.ppt

《03_化学反应速率.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Chap3.化学反应速率RateofChemicalReaction1Chap3.化学反应速率RateofChemicalReaction§1.化学反应速率的表示方法§2.影响反应速率的因素浓度(反应级数)、温度§3.反应机理基元反应、限速步骤§4.反应速率简介碰撞理论、过渡态理论、催化剂2反应热力学和反应动力学化学反应涉及两个基本问题：①反应的方向和限度:反应热力学反应是否自发，自发的方向和程度②反应的速率和具体步骤:反应动力学研究途径和速率问题3研究的目的：控制反应速率，使其按我们希望的速率进行。反应速率快，如爆炸反应，中和反应。慢，金属的锈蚀，食品的腐烂，塑

2、料的老化等。研究反应速率的意义4§1.反应速率的表示方法一、浓度随时间变化曲线用浓度对时间作图，所得的曲线称作动力学曲线。可形象显示反应的快慢及与浓度的关系。如：H2O2(aq)→H2O(l)+1/2O2(g)50102030405060708090t/min10.80.60.40.20c/mol·L-16§1.反应速率的表示方法二、平均速率和瞬时速率在恒容条件下，通常是以单位时间内反应物浓度减少的量或生成物浓度增加的量来表示。如时间用s，则化学反应速率的单位是mo1·L-1·s-1.平均速率瞬时速率7c产物反应物t时间：秒(s)、分(min)、时(h)。浓度：m

3、ol/L反应物A产物B平均速率8【例】N2+3H2=2NH3初始t11.03.00.0mol·L-12秒后t20.82.40.4mol·L-19对一般的化学反应：aA+bB=cC+dD整个反应的平均速率：整个反应的平均速率10瞬时速率反应速率为一变量，需以微分形式表达。将时间间隔无限缩小(Δt→0)，平均速率的极限值即反应在时刻t的瞬时速率。（A为反应物）反应物A产物B11瞬时速率与时间的关系12整个反应的瞬时速率1dcA1dcBν=-—.——=-—.——adtbdt1dcC1dcD=—.——=—.——cdtddt对一般的化学反应：aA+bB=cC+dD13§2.

4、影响反应速率的因素在恒温下，基元反应的速率正比于各反应物浓度幂的乘积，这就是质量作用定律(lawofmassaction)，本书称为速率定律(ratelaw)。各浓度幂中的指数等于基元反应方程式中各相应反应物的化学计量数。例如:对基元反应aA+bB+…=gG+hH+…v=k•cAa•cBb…式中常数k称为反应速率常数。一、浓度对反应速率的影响14关于质量作用定律如果反应是复杂反应，则质量作用定律只适合于其中每一步反应，而不适合于总的反应。与平衡常数一样，质量作用定律也只适用于气体或有溶液参加的均相反应，而不适用于固体与气体和溶液之间的非均相反应。反应速率常数k与反

5、应条件例如温度、催化剂、溶剂等有关，有时甚至还与反应容器的材料、表面状态及面积有关。15基元反应和非基元反应基元反应(elementaryreaction)：反应物分子一步作用直接转化成产物的反应。由一个基元反应构成的化学反应称为简单反应。例：N2O4=2NO2是基元反应，也是简单反应。非基元反应：由两个或两个以上基元反应组成的化学反应，又称复杂反应、总反应（overallreaction）。16反应级数在具有反应物浓度幂乘积形式的速率方程中，各反应物浓度幂中的指数，称为该反应物的级数。所有反应物的级数之和，称为该反应的总级数。反应级数与反应分子数是两个不同的概念

6、。反应分子数是参加基元反应的分子数目，其值只能是正整数；反应级数是由实验确定的速率方程中各反应物浓度幂中的指数或其和，它可以是正数、整数，也可以是分数、负数或零。17基元反应的级数18非基元反应的级数非基元反应的反应级数必须由实验确定。可以是正数、整数，也可以是分数、负数或零。例：零级反应(zeroorderreaction)2Na+2H2O=2NaOH+H2v=k*速率常数的单位是mol·L-1·s-1反应速率为常数，与反应物浓度无关19一级反应(firstorderreaction)20一级反应的特点速率常数的单位为s-1反应速率与反应物浓度成正比反应的半衰期

7、为常数绝大多数药物在体内的代谢过程为一级反应2122某药物分解30%即失效。药物初始浓度为5.0mg/ml,在室温下放置20个月浓度降为4.2mg/ml。设此药物分解为一级反应，问标签上注明的有效期是多少？【例题】2324二级反应(secondorderreaction)251.5级反应26二、温度对反应速率的影响温度升高，化学反应速率加快，主要原因是分子的平均能量升高，有效碰撞增加，故速率加快。一般而言，温度每升高10K，化学反应速率增加到原来的2~4倍。相对而言，温度对活化能较大的反应影响更显著。27阿仑尼乌斯（Arrhenius）方程Ea:反应活化能；A：指

8、前因子或频