化学动力学基础课件.ppt

《化学动力学基础课件.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、第7章化学动力学基础7-1化学反应速率7-2浓度对化学反应速率的影响7-3温度对化学反应速率的影响及阿仑尼乌斯公式7-4反应历程7-5碰撞理论和过渡态理论7-6催化剂对反应速率的影响7-1化学反应速率化学反应,有的进行得很快,例如爆炸反应、强酸和强碱的中和反应等，几乎在顷刻之间完成，有的则进行得很慢，例如岩石的风化、钟乳石的生长、镭的衰变等，历时千百万年才有显著的变化。有的反应，用热力学预见是可以发生的，但却因为反应速度太慢而事实上并不发生，如金刚石在常温常压下转化为石墨，在常温下氢气和氧气反应生成水等，这是由于，化学热力学只讨

2、论反应的可能性、趋势与程度，却不讨论反应的速度。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔrGθm,298.15K=-237.2kJ.mol-1NO(g)=1/2N2(g)+1/2O2(g)ΔrGθm,298.15K=-86.6kJ.mol-1NaOH(l)+HCl(l)=NaCl(l)+H2O(l)ΔrGθm,298.15K=-79.9kJ.mol-1反应进行的快慢、条件、机理化学反应的现实性反应能否发生及反应的限度化学反应的可能性化学反应中能量的变化化学反应速率化学动力学化学热力学一、平均速率与瞬时速率化学反应的平均速率是

3、反应进程中某时间间隔（Δt）内参与反应的物质的量的变化量，可以用单位时间内反应物的减少的量或者生成物增加的量来表示，可用一般式表示为：rΞΙΔnB/ΔtІ式中的ΔnB是时间间隔Δt（Ξt终态-t始态）内的参与反应的物质B的物质的量的变化量（ΔnBΞn终-n始）。对于在体积一定的密闭容器内进行的化学反应，可以用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示，一般式为：rΞΙΔcB/ΔtІ式中ΔcB参与反应的物质B在Δt时间内发生的浓度变化。取绝对值的原因是反应速率不管大小，总是正值。当反应的时间间隔无限缩短时（Δt→0）的反

4、应速率：瞬时速率的求得—实验作图法：由实验测得反应物或生成物的浓度随时间变化的相应数据，再以浓度对时间作图，可得c~t曲线。过曲线上某点作切线，则该切线斜率的负值，就等于反应在此对应时刻的瞬时速率。瞬时速率只有在某一瞬间的反应速度才代表化学反应在某一时刻的真正速度。测定的析出量，可计算浓度变化则反应速率：作出H2O2的c—t的曲线，得到0—40min的平均速率：以H2O2浓度为纵坐标，时间为横坐标，绘制浓度随时间变化而变化的曲线，过曲线上任意一点做切线，其斜率为：∴曲线上任意一点的斜率的负值，就等于该点所对应时刻的反应瞬时速率。

5、如图中a点的瞬时速率为：注意:反应速率不管大小，总取正值。速率数值常随所观察的物种而不同,为了克服不便，IUPAC建议对于反应：则瞬时速率为：平均速率为：反应速率是有单位的物理量瞬间反应速率可表示为：对一般反应aA+bBdD+eE对于气相反应也可用气体的分压代替浓度。例如分压N2O5(g)N2O4(g)+1/2O2(g)影响反应速率的因素不同反应的反应速率不同（取决于反应物本身的性质）同一反应1.浓度；2.气体反应：压力；3.温度；4.使用催化剂。7-2浓度对反应速率的影响一、速率方程（动力学方程式）40℃，CCl4中

6、N2O5分解反应的υ：c(N2O5)N2O5的分解速率与N2O5浓度的比值是恒定的，即反应速率υ与c(N2O5)成正比。上式称为该反应的速率方程式，k称为“反应速率常数”，又称“比速常数”，意义是速率方程式中各种物质浓度均为1mol.dm-3时的反应速率；其量纲由速率方程确定；k大小取决于反应物的本质，而与浓度无关，当其他条件相同时，k，则v；通常，T，则k。速率方程式表示反应速率与浓度的关系。例:340K时[N2O5]=0.160mol/L,v=0.056mol·L-1·min-1计算该反应的速度常数及N2O5浓度

7、为0.100mol/L时的v=?解:①由v=k[N2O5]∴k=v/[N2O5]=0.056/0.160=0.35(min-1)②v=k[N2O5]=0.35×0.100=0.035(mol·L-1·min-1)答:v=0.035mol·L-1·min-1不同的化学反应有不同的速率方程和速率常数。只有通过实验才能得到,现在还没有一种理论来推导反应速度和速度常数。对于反应aA+bB===dD+eE其速度方程一般情况下可表示为:v=k[A]m·[B]nm、n分别表示A和B的浓度的指数,分别称为反应物A和B的反应级数。m+n该反应的总

8、反应级数。如：2H2O2===2H2O+O2v=k[H2O2]m=1为一级反应S2O82-+2I-===2SO42-+I2v=k[S2O82-][I-]m=1,n=1,S2O82-、I-分别为一级反应m+n=2即整个反应为二级反应。4HBr+O2===2H2O+