第四章：化学动力学.ppt

半衰期：反应物浓度降为一半所需要的时间 用 t1/2表示 一级反应的半衰期： ln[A]/[A]0= -kt [A]= ? [A]0 ln ? [A]0 / [A]0= -k t1/2 ln 2 = k t1/2 t1/2= ln2 / k 一级反应的t1/2与 起始浓度[A]0无关！ 　　　100% ? 50% ? 25% ? 12.5% 　　t1/2 t1/2 t1/2 t1/2 = 0.693/ k * 二级反应的半衰期： 1/[A] - 1/[A]0 = kt [A]= ? [A]0 2/[A]0 - 1/[A]0 = k t1/2 1/[A]0 = k t1/2 t1/2 = t1/2与反应物初始浓度有关！ * 零级反应 [A] ? [A]0 = -kt [A]0：反应物A的初始浓度 [A]：经过反应时间t后剩下的浓度 [A]对t作图，得到一条直线，斜率：-k 反过来，如果[A]对t作图呈直线关系，说明该反应是零级反应。 t1/2 = * 例5： 环丁烷分解属一级反应，已知 ：750 K时, 80秒后环丁烷分解了25%。如环丁烷分解 75%需要多少时间？ 解：先求出速率常数 k 温度不变，k不变！ 将[A] = 25%[A]0代入ln[A] ? ln[A]0 = -kt 得： ln (1 – 0.75) /1 = 3.60 ? 10-3 s-1 t ln 0.25 /1 = 3.60 ? 10-3 s-1 t t = 385秒 * 例6：某药物按一级反应分解，[A]0 = 94 单位/毫升，25oC时，k = 2.09?10-3小时-1，已知 ：药物浓度下降到45单位/毫升失效，求：药物的有效期？ 解： ln[A] ? ln[A]0 = -kt 拓展：已知任意3个参数，可求另一个参数； 已知t1/2，即可知道k (t1/2 = 0.693/ k) 某药物分解的速率常数为2.09?10-3h-1，从速率常数的单位可判断出该分解反应为一级反应 * 基元反应 1. 基元反应和非基元反应 许多反应往往要经过好几步才能形成最终产物。 H2O2 + 2H+ + 2Br- ? 2H2O + Br2 非基元反应 (1) H2O2 + H+ + Br- ? HOBr + H2O (2) HOBr + H+ + Br- ? Br2 + H2O NO2 + CO ? NO + CO2 基元反应 * 基元反应是按反应方程式一步完成的反应，或按反应方程式一步变为产物的反应。（也称为简单反应） 非基元反应是反应物分子经过多步反应才转化为生成物的反应。 （也称为复杂反应） 一个复杂反应所经历的每一个简单步骤通常称为基元反应。 * 2. 反应分子数（反应分子性） 定义：基元反应中反应物的分子个数。 N2O4 ? 2NO2 单分子反应 NO2 + CO ? NO + CO2 双分子反应 HOBr + H+ + Br- ? Br2 + H2O 叁分子反应 3. 基元反应的速率定律 对于基元反应来讲，反应的级数和反应分子数相等。(反过来,不一定是基元反应) aA + bB ? cC + dD d[C]/cdt = k[A]a[B]b 　　　　　　 质量作用定律 * 4. 基元反应的平衡 aA + bB ? cC + dD