復(fù)雜反應(yīng)動(dòng)力學(xué)ppt課件(編輯修改稿)
2025-01-31 19:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 致爆炸，這是第一爆炸極限。 支鏈反應(yīng)是否爆炸取決于自由基產(chǎn)生與銷(xiāo)毀之間的競(jìng)爭(zhēng)。 爆炸極限 —壓力限 壓力超過(guò) p2 時(shí)，系統(tǒng)中分子的濃度很高，自由基容易發(fā)生三分子碰撞而消失，反應(yīng)變得平穩(wěn)。 P2稱(chēng)第二爆炸極限。壓力繼續(xù)增大，達(dá)到 p3 以前，都因自由基消失較快而反應(yīng)平穩(wěn)，達(dá)到 p3又會(huì)爆炸，是為第三爆炸極限。 第三爆炸限以上一般認(rèn)為是熱爆炸。 爆炸極限 — 溫度限 爆炸區(qū)還有一定的溫度界限：約在 650 K以下的任何壓力都不會(huì)爆炸，而大約在 920 K以上的任何壓力都將發(fā)生爆炸。這是因?yàn)殒湻种Р襟E是一個(gè)吸熱過(guò)程，在 650K以下鏈分支反應(yīng)難以進(jìn)行，故任何壓力下均不爆炸，而在920 K以上，鏈分支始終占優(yōu)勢(shì)，故任何壓力下均導(dǎo)致爆炸。 167。 光化學(xué)反應(yīng) 光化學(xué)反應(yīng)： 由于吸收光量子而引起的化學(xué)反應(yīng)。 分子 激發(fā)態(tài)分子 產(chǎn)物 吸收光能 化反 原子、分子的光電離或光解離、光異構(gòu)化 被光活化的分子所參與的其他反應(yīng) 光敏化學(xué)反應(yīng) 常見(jiàn)的光化學(xué)反應(yīng) 等 具體的例子： 植物的光合作用 膠片的感光 光化學(xué)反應(yīng)： 分子主要在激發(fā)態(tài)進(jìn)行，受溫度的影響小 熱化學(xué)反應(yīng)： 分子主要在基態(tài)進(jìn)行，受溫度的影響大 光化學(xué)反應(yīng)與熱化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別： 普通化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)規(guī)律不同 hν 一、光化學(xué)基本定律與基本概念 ： 只有被分子吸收的光才能引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。 可見(jiàn)光、紫外光： 能激發(fā)電子，可引發(fā)光化學(xué)反應(yīng) 紅外輻射： 能量較低，不能激發(fā)電子，只能激發(fā)分 子的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)態(tài) X射線： 可使核或分子內(nèi)層深部電子的躍遷，非光 化學(xué)范疇，屬于輻射化學(xué)。 分子吸收的能量： ????? hch ????? 12不是被反射和透射的光 在光化學(xué)中吸收光強(qiáng)度 Ia 為單位時(shí)間、單位體積中吸收光子的數(shù)目或摩爾數(shù)， Ia最常用的單位是 mol dm3 s 1或 mol m3 s 1 。 在初級(jí)過(guò)程中，一個(gè)被吸收的光子只活化一個(gè)分子。 以上說(shuō)法僅僅適用于光強(qiáng)較弱的情況 （光強(qiáng) 1014～ 1018光子 m 3 s 1 ） 常用光源 在 高 強(qiáng) 度 光 照 射 下 激發(fā)態(tài)分子壽命較長(zhǎng)情況下 可以發(fā)生多光子吸收的情況 or Φ（量子效率） aIr＝＝ 吸收光子的速率 反應(yīng)速率吸收的光子數(shù) 數(shù)發(fā)生變化的反應(yīng)物分子??產(chǎn)物分子數(shù) （也行） 例： 氣相乙烯酮光解： COHCCOCH hv 2 2 422 ?? ?? 計(jì)算量子產(chǎn)率 可能的反應(yīng)機(jī)理： 123*22*22*222 2 2 4aIkkkCH CO hv CH COCH CO CH COCH CO CH COCH CH CO C H CO? ?????? ????? ??? ?激發(fā)態(tài) 用穩(wěn)態(tài)法推有： 0]][[][0][][223*21][*22*21][2*2???????CHCOCHkCOCHkCOCHkCOCHkIdtCHdadtCOCHd解得： ])[(2*2 2213 121 ][ ][ COCHkkk Ikkk I aa CHCOCH ?? ??生成乙烯的量子產(chǎn)率： 3 2 22 4 12 12[ ] [ ]4CHaar k CH CO CH kCH I I k k?? ? ? ?乙烯酮反應(yīng)的量子產(chǎn)率： 211223*22222]][[][ kk kI CHCOCHkCOCHkIIrCOCHaaaCOCH ???? ????二、光物理過(guò)程與初級(jí)光化學(xué)過(guò)程 （以下不講） 1. 光物理過(guò)程 光譜的多重度： M ＝ 2S ＋ 1 分子中電子 激發(fā)情況 一般基態(tài)電子總是成對(duì)的 11)(2 2121 ????M激發(fā)態(tài) 31)(2 2121 ????M單重態(tài) S 三重態(tài) T 單重態(tài) S 分子間傳能過(guò)程 電子激發(fā)態(tài)能量衰減的三種方式： 輻射躍遷 無(wú)輻射躍遷 分子間傳能 分子內(nèi)部傳能過(guò)程 2. 初級(jí)光化學(xué)過(guò)程 光物理過(guò)程： 物質(zhì)與光相互作用時(shí)發(fā)生的物理變化過(guò)程。 光化學(xué)過(guò)程： 在光物理過(guò)程中，如果受激分子處于很高的振動(dòng)能級(jí)它 就可能發(fā)生離解、異構(gòu)化、或與其他分子發(fā)生反應(yīng)。即 光化學(xué)過(guò)程。 （光的吸收 和 發(fā)射 現(xiàn)象） 光物理過(guò)程 光化學(xué)過(guò)程 共同組成 光化學(xué)反應(yīng)的初級(jí)過(guò)程 光離解： 異構(gòu)化： 光敏作用： 激發(fā)態(tài)分子在碰撞過(guò)程中將能量傳給其他分子，再由其 他分子變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)而發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的作用。 ONOhvNO ?? ???2OHg OOHg ?? ??? 2* 光化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與光穩(wěn)定態(tài) 1. 光化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 例： A2 － → 2A （歷程如下） 依穩(wěn)態(tài)法有： 解得 產(chǎn)物 A生成的速率： 該反應(yīng)的量子效率： 2. 光穩(wěn)定態(tài) 趨于熱力學(xué)平衡 光化學(xué)平衡： 由光化學(xué)反應(yīng)參與的可逆反應(yīng)所達(dá)到的平衡。 移去光源 （在暗室中進(jìn)行） 非熱力學(xué)平衡 光穩(wěn)定態(tài)： 熱力學(xué)平衡： 2種情況 例： 蒽的二聚反應(yīng)： （蒽用 A表示） 平衡時(shí)： ][ 21 AkI a ??1][ 2 ?? kI aA即 Ia一定時(shí)，雙蒽的濃度為一常數(shù)。 ■ 光化學(xué)平衡 ■ 動(dòng)力學(xué)規(guī)律 22**2**113222AAAAhvAAAAAAhvAkkfkkIa? ??? ???? ??? ???? ????可能的反應(yīng)機(jī)理： 熒光失活 與熱反應(yīng)有關(guān) 光的吸收 二聚反應(yīng) 2121][ ][ ][][322 AkAkr kAk IAk a ??? ??用穩(wěn)態(tài)法處理得： 利用光穩(wěn)定態(tài)時(shí) r=0的條件得：
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1