第四章化學動力學初步-wenkub
2022-08-29 13:31:20 本頁面
【正文】 應機理 溫度對化學反應速率的影響 基元反應的速率理論 催化劑與催化作用 化學反應速率 宏觀：熱力學、動力學 熱力學：過程的能量交換 (?H)、過程的方向 (?G)、過程的限度 (K) 可能性 。 = △ G 248。 反應速度因不同的反應而異 : 火藥爆炸 ——瞬間 中和反應 ——幾秒 高溫固相合成無機材料、有機合成、高分子 合成 ——小時 橡膠老化 ——年 石油 ,煤的形成 ——幾百萬年 一、反應速率定義 反應速率定義 ——單位時間內反應物或產物濃度改變的量的絕對值。以保證 v和 于是，對于一個反應，在某一瞬間其 V有確定值（不論以哪一種反應 ＿ 物或產物的濃度變化表示）；在某一時間間隔內， V 也是定值。) (20 – 0)] ＿ = = V (H2O2 ) 二、影響反應速率的因素 （一）不同反應的反應速率不同（取決于反應物本身的性質） （二）同一反應 ； ：壓力； ； 。 二、基元反應與非基元反應 基元反應 —即 一步 完成的反應 非基元反應 —分若干個步驟 進行的反應，又稱 “ 復雜反應 ” 或 “ 復合反應 ” 。 （二）速率方程式必須以實驗為依據(jù)確定；反應是否基元反應，也 必須以實驗為依據(jù)確定。 nm BAkv )()(?對于“非基元反應”： dDbBaA ?? 則： 例如： ???? ??? 324282 ISO2I3OS 非基元反應 實驗測得： ))(( 282 ??? IOSkv而不是 3282 ))(( ??? IOSkv 反應級數(shù)（ Order of reaction） 一、反應級數(shù)定義： eEdDbBaA ???實驗 測得 速率方程式 為： nm BAkv )()(?則 m稱為反應物 A的分級數(shù)（ Partial order of A）； n稱為反應物 B的分級數(shù)（ Partial order of B） ； （ m+n）為反應的級數(shù)。 例 ???? ??? 324282 ISO2I3OS非基元反應 ))(( 282 ??? IOSkv對 ?282OS1級反應， ?I 1級反應，該反應為 2級反應。 例，設某個一級反 應為： A → P )()( AkdtAdv ??? 速率方程（微分式） k d t)A( )A(d ??在 (A)0~ (A), (t)0 ~ (t)區(qū)間取定積分： ? ???)A( O)A(tok d t)A( )A(dktALnALn O ??? )()(ktALnALn O ?? )()(換底， tkAA O 3 0 )l g ()l g ( ??() lg(A) – t 圖呈 直線 是 一級反應 的特征。 例： 對于非基元反應，反應分子數(shù)無意義。 例 . )g(H B r2)g(Br)g(H22 ??實驗測得其速率方程為： 21))((2)(22 BrHkdtH B rdv ??反應級數(shù) = 現(xiàn)認為這個非基元反應包括 3個基元反應： （ 1） Br2 → 2 Br k1 大（快） （ 2） Br + H2 → HBr + H k2 ?。? （ 3） H+ Br2 → HBr + Br k3 大（快） （鏈式反應機理） 步驟（ 2） Br + H2 → HBr + H 是 慢步驟 ,對整個復合反應的 速率起控制作用 ，稱為“控速步驟”，其速率方程為： )H)(Br(kdt )H B r(d 22???其中（ Br）可由步驟（ 1） Br2 = 2Br 的平衡關系求出。 對（ ） 取自然對數(shù)，得： )RTEae x p (Ak ??RTEaAlnkln ?? 換底為常用對數(shù)： ARTEak ??? （ ） （ ）式為直線方程， klg 對 T1 作圖得直線， 由斜率可求出 Ea： 直線斜率 R3 0 Ea??（ ） 例：
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