第3节 简单级数反应的动力学规律.ppt

一、一级反应 1、一级反应的微分速率方程 2、一级反应的积分速率方程 3、一级反应的特点 4、一级反应的例子 5、准级数反应 二、二级反应 1、二级反应的微分速率方程 2、二级反应的积分速率方程 3、二级反应（a=b）的特点 三、零级反应 零级反应的微分和积分式 四、n 级反应 1、n级反应的微分式和积分式 2、n 级反应的特点： * * 反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。常见的一级反应有放射性元素的蜕变、分子重排、五氧化二氮的分解等。 §9.3 简单级数反应的动力学规律 反应： 或 不定积分式 定积分式 或 1. 速率系数 k 的单位为时间的负一次方，时间 t可以是秒(s)，分(min)，小时(h)，天(d)和年(a)等。 3. 与 t 呈线性关系。 2. 半衰期(half-life time) t ? 是一个与反应物起始浓度无关的常数 ， t ? =ln2 /k1 (1) 所有分数衰期都是与起始物浓度无关的常数。 引伸的特点 (2) (3) 反应间隔 t 相同, 有定值。 某金属钚的同位素进行β放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的： (1) 蜕变常数，(2) 半衰期，(3) 分解掉90%所需时间。 解： 在速率方程中，若某一物质的浓度远远大于其他反应物的浓度，或是出现在速率方程中的催化剂浓度项，在反应过程中可以认为没有变化，可并入速率系数项，这时反应总级数可相应下降，下降后的级数称为准级数反应。例如： 反应速率方程中，浓度项的指数和等于2 的反应称为二级反应。常见的二级反应有乙烯、丙烯的二聚作用，乙酸乙酯的皂化，碘化氢的热分解反应等。 例如，有基元反应： 不定积分式： 定积分式： (1) 3. 与 t 成线性关系。 1. 速率系数 k 的单位为[浓度] -1 [时间] -1 2. 半衰期与起始物浓度成反比 引伸的特点： 对 的二级反应， =1：3：7。 不定积分式： 定积分式： 反应速率方程中，反应物浓度项不出现，即反应速率与反应物浓度无关，这种反应称为零级反应。常见的零级反应有表面催化反应和酶催化反应，这时反应物总是过量的，反应速率决定于固体催化剂的有效表面活性位或酶的浓度。 A → P r = k0 (Differential and Integral equation of Zeroth order reaction) 仅由一种反应物A生成产物的反应，反应速率与A浓度的n次方成正比，称为 n 级反应。 从 n 级反应可以导出微分式、积分式和半衰期表示式等一般形式。这里 n 不等于1。 nA → P r = k[A]n (1)速率的微分式： nA → P t =0 a 0 t =t a-x x r=dx/dt=k(a-x)n (2)速率的定积分式：(n≠1)