大一无机化学第二章[精选].ppt

第四章：化学动力学 Chap 2：Chemical Kinetics For a chemical reaction: A + B ? C 1. Can it react?-Probability可能性 2. If so, how the reaction rate？-Practicability现实性 3. If so, how far the reaction going? 4. If so, how the energy changing? 1、3、4 属于化学热力学问题，具有理论指导意义。例：稀有气体(Nobel Gas)的反应性 2 属于化学动力学问题，具有实际应用意义。 例：人造金刚石(Synthetic Diamond)... 化学动力学的任务(Task)： 研究化学反应的速率-study reaction rates 控制化学反应速率的方法-method to control rates 研究化学反应的机理-study the reaction mechanism 化学反应简介(Introduction) 均相反应(homogeneous)：单一相中的反应； 多相反应(polyphase or heterogeneous)：相界面上进行的反应。 影响反应速率的因素：接触面积，非浓度。 增大接触面积：研磨(s-s、s-g)、搅拌(s-l、l-l) Ex. 催化剂的多孔性分布－硅藻土。 Main contents Chemical reaction rate(化学反应速率)： average rate, instantaneous rate, reaction progress反应进度 Factor effected on the reaction rate concentration：速率方程、反应级数、速率常数(k) 、基元反应、质量作用定律、 temperature：速率常数k与温度的关系-阿仑尼乌斯公式 反应速率理论简介*---自学为主 碰撞理论(collision theory) 过渡态理论(transient state theory)：活化能(activation energy)、催化剂(Catalyst) 催化剂对反应速率的影响 §2.1 Chemical reaction rate 1. 化学反应速率（?v） Rate of change of concentration with time. (化学反应的速率可用反应物或生成物浓度随时间的变化率表示) 2 Fe3+(aq) + Sn2+ → 2 Fe2+(aq) + Sn4+(aq) t=0 0.0030M 0.0015M 0 0 t= 38.5s 0.0020M 0.0010M 0.0010 M 0.0005M ?c -0.0010M -0.0005M 0.0010 M 0.0005M Rate of formation of Fe2+, Rate of disappearance of Sn2+, 数学表达式(mathematic representation): For any reaction: A→B Unit 单位: mol·dm-3(or L-1)·s-1 (时间: s, min, hr, d, a...) 平均速率Average rate (?v) -不同时间段平均速率不同； 瞬时速率 Instant rate (v) -某一时刻时的反应速率。 *以反应物浓度减少或生成物浓度增大表示时符号不同; *用不同物质浓度的变化表示的反应速率使不同的。例：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)。 General reaction： 为了使反应速率有一致的确定值，现行国际单位制建议用B物质的化学计量数?B 去除dcB /dt。 When the system volume is constant， Definition of reaction rate：反应进度ξ 随时间的变化率。 Practice 1 According to the reaction below, when NO is reacting at the rate of 0.10 mol L-1?s-1, at what rate is O2 reacting? 2NO(g) + O2(g) = 2NO(g) A. 0.30 mol?L-1?s-1 B. 0.20 mol?L-1?s-1