物理化学11章-化学动力学基础(一).ppt

第十一章 化学动力学基础(一) §11.1 化学动力学的任务和目的 §11.2 化学反应速率的表示法 瞬时速率 2.1 反应进度（extent of reaction） 2.2 转化速率（rate of conversion） 2.3 反应速率（rate of reaction） 2.3 反应速率（rate of reaction） 说明： 可用参加反应的任一物质表示反应速率，其值是相同的； 对于气相反应，可用参加反应各物种的分压来代替浓度，表示反应速率； 对于催化反应，可以定义特殊的表达式。 绘制动力学曲线 §11.3 化学反应的速率方程 1. 基元反应和非基元反应 2. 质量作用定律（law of mass action） 3. 反应的级数、反应分子数和反应的速率常数 3. 反应的级数、反应分子数和反应的速率常数 在数值上等于各有关物质的浓度均为一个单位时的瞬时速率； k值与反应的温度、反应介质（溶剂）、催化剂等因素有关，k值大小可直接体现反应进行的难易程度； k的单位与反应级数 n有关，所以可由单位看出反应级数。如： §11.4 具有简单级数的反应 1. 一级反应（first order reaction） 1. 一级反应（first order reaction） 1.2 一级反应的特点 2. 二级反应 (second order reaction) 2.2 二级反应（a=b）的特点 3. 三级反应(third order reaction) 3. 三级反应(third order reaction) 3.2 三级反应(a=b=c)的特点 4. 零级反应和准级反应 4.1 零级反应的速率方程 4.2 零级反应的特点 4.3 准级反应（pseudo order reaction） 4.4 n 级反应(nth order reaction) 4.4 n 级反应(nth order reaction) 4.4 n 级反应(nth order reaction) n 级反应的特点 5.1 积分法确定反应级数 5.1 积分法确定反应级数 5.2 微分法确定反应级数 5.2 微分法确定反应级数 5.4 半衰期法确定反应级数 5.4 半衰期法确定反应级数 5.5 改变反应物数量比例的方法 §11.5 几种典型的复杂反应 1. 对峙反应(opposing reaction) 1. 对峙反应(opposing reaction) 2. 平行反应(parallel or side reaction) 习题7 某平行反应 两个都是二级的平行反应 平行反应的特点 平行反应的特点 3. 连续反应(consecutive reaction) *§11.6 基元反应的微观可逆性原理 §11.7 温度对反应速率的影响 1.速率常数与温度的关系——Arrhenius经验式 1.2 Arrhenius 经验式 1.3 热力学和动力学对 r~T 关系看法的矛盾 2. 反应速率与温度关系的几种类型 3.*反应速率与活化能之间的关系 *§11.8 关于活化能 1. 活化能概念的进一步说明 1. 活化能概念的进一步说明 1.3 复杂反应的活化能 2. 活化能与温度的关系 3. 活化能的估算 3. 活化能的估算 3. 活化能的估算 3. 活化能的估算 3. 活化能的估算 §11.9 链反应 解：稳态法 3.支链反应——H2和O2反应的历程 3. 支链反应(Chain-Branching Reaction) 何时发生支链爆炸？ 复杂反应的活化能无法用简单的图形表示，它只是组成复杂反应的各基元反应活化能的特定数学组合。 组合的方式决定于基元反应的速率常数与表观速率常数之间的关系，这个关系从反应机理推导而得。 已知碘与氢的反应是复杂反应 总速率表示式为 已知反应的历程为 Arrhenius在经验式中假定活化能是与温度无关的常数，这与大部分实验相符。 当升高温度，以 lnk 对1/T 作图的直线会发生弯折，这说明活化能还是与温度有关。 在速率理论中指出速率常数与温度的关系为 式中A0，m 和 E0 都是要由实验测定的参数，与温度无关。这就称为三参量公式。 三参量公式也可表示为 这两个都是线性方程，从直线斜率可得 Arrhenius公式中，当升高温度，以 lnk 对1/T 作图的直线会发生弯折，这说明活化能还是与温度有关，所以活化能的定义最好用下式表示： 活化能的计算方法有： 以lnk对1/T作图，从直线斜率 算出 值。 作图的过程是计算平均值的过程，比较准确。 （1）用实验值作图 活化能的计算