现代化学基础12-1.ppt

第十二章 化学动力学;将化学反应应用于生产实践主要有两个方面的问题： 一是要了解反应进行的方向和最大限度以及外 界条件对平衡的影响； -------- 化学热力学 二是要知道反应进行的速率和反应的历程或机 理。 ----------化学动力学;化学动力学研究一定条件下化学变化的速率问题。;§12-1 化学反应的反应速率及速率方程;;1）反应速率按反应进度定义;2）反应速率按浓度表示法定义;生成速率;3）反应速率数值与用来表示速率的物质B的选择无关，只与计量式写法有关；生成速率或消耗速率与物质选择有关，即。;反应速率的实验测定;二、化学反应速率方程式 ; 1、基元反应和非基元反应;基元反应（elementary reaction)—— 反应物分子经过一个或几个简单的反应步骤才最后完成，每一个简单的反应步骤成为一个基元反应。 复合反应(overall reaction)——由两个以上的基元反应组合而成的反应。 反应机理(reaction mechanisms)-------复合反应中基元反应组合的方式或先后次序。;2、基元反应的速率方程-----质量作用定律;3、非基元反应的速率方程;化学反应速率方程的一般形式：;不同物质的速率常数kA, kB...的关系:;4、反应级数和反应分子数;反应级数和反应分子数的关系：;§12-3 速率方程及其特征; 表示反应速率与浓度之间关系的速率方程微分式：; 一、零级反应 zeroth order reaction;反应的动力学特征：; 二、一级反应 First order reaction;组分A的转化率;具有时间?1的量纲，表达为T?1。一级反应速率系数的值与浓度单位无关。;叔丁基溴在丙酮和水的混合溶剂（含水10％）中水解生成叔丁醇的动力学实验结果; 三、二级反应 Second order reaction;1、反应物只有一种的二级反应;具有浓度?1·时间?1的量纲，例如mol-1·dm3·s-1;2、反应物为两种的二级反应;2） a≠b ，a/b = cA0/ cB0 ;3） a=b， cA0 ≠ cB0;具有浓度?1·时间?1的量纲。;4）准一级反应（cB0 ＞＞ cA0）; 四、n级反应;n=1时，积分得一级反应积分式;半衰期公式为;动力学计算举例 -----速率方程的计算和应用;速率方程的计算和应用;1、由反应特征和所给速率方程式确定反应级数;例 题;2、速率常数 k 的计算;所以半衰期为;3、反应物浓度或转化率(cA, cA0或xA…)的计算;习 题;4、求反应时间和半衰期;(2)由一级反应的k, t 与xA的关系即转化率计算式可知：;§12-3典型复合反应及速率的近似处理;非基元反应;一、对行反应 opposite reaction ;t=0 c A,0 0;平衡时正、逆反应的速率相等;当;复合反应的近似处理--平衡态近似法;解题步骤：;理论结果和实验结果的关系;（快）;二、平行反应 parallel reaction;一级平行反应的速率方程及动力学特征;一级平行反应速率方程的积分形式;0;三、连串反应 Consecutive reaction;一级连串反应的速率方程及动力学特征;积分形式;特征---中间产物在反应过程中出现浓度极大值;中间产物的最佳反应时间;稳定中间物;稳态近似法;解题步骤：;例题;解：;;作业