第5章化学动力学初步课件.ppt

第5章 化学动力学初步 主要讨论化学反应的速率及影响反应速率的因素 。 二、 速率方程的建立 三、活化能 第五节 化学反应机理简介 基元反应的质量作用定律：“恒温下，基元反应的反应速率与各反应物浓度系数次方的乘积成正比。” 二、反应分子数 例：1.如果反应的速率方程，不符合由质量作用定律导出的速率方程，此反应一定是复杂反应吗？ 2. 如果反应的速率方程，符合由质量作用定律导出的速率方程，此反应一定是基元反应吗？ 第六节 反应速率理论简介 活化分子所具有的最低能量Ec与反应物分子的平均能量Ex的差值即Ec - Ex = Ea，称为反应的活化能 小 结 1. 了解化学反应速率、速率方程、活化能等概念； 2. 理解浓度、温度、催化剂诸因素对化学反应速率的影响； 3. 初步掌握阿仑尼乌斯公式的应用，用其求算活化能及某温度下的反应速率； 4. 理解反应分子数和反应级数的概念，会进行基元反应有关的简单计算。 1. 对于反应：a A + b B ══ g G + h H 3.某反应的速控步骤是：2A+B=C, 能写出其速率方程吗？ r = k c2（A）c（B） 一定基元反应 一、碰撞理论 (collision thery) 碰撞理论认为反应物分子的相互碰撞才能发生化学反应。 有效碰撞：在反应物分子间发生的碰撞中，只有少数碰 撞能发生化学反应，这种碰撞称为有效碰撞 碰撞理论认为，碰撞中能发生反应的一组分子首先必须具备足够的能量，以克服分子无限接近时电子云之间的斥力。 活化分子是指那些具备足够的能量，能发生有效碰撞的 分子。 活化分子的分数越大， 反应速率就越大。 另外，当两个反应物分子碰撞时，只有取向适当，才有可能发生反应。 分子发生有效碰撞的前提: (1) 有足够的能量；(2) 取向必须适当。 过渡状态 (活化配合物) A+B-C→[A‥· B ‥· C]* →A-B+C 反应物 (始态) 活化配合物 (过渡态) 产物 (终态) 二、过渡状态理论 (transition thery) 活化配合物 反应物 产物 ΔrHm? = Ea - Ea’ ， Ea ＜ Ea’ ΔrHm? ＜0 放热反应 Ea＞Ea’ ΔrHm? ＞0 吸热反应 活化配合物 反应物 产物 反应热与活化能的关系 Ea: 正反应活化能；Ea’:逆反应活化能 * 第一节 化学反应速率 反应速率 :以单位时间内某一反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 ◆ 单位：mol·L-1·s-1; mol·L-1·min-1; mol·L-1·h-1 一、化学反应速率的定义及表示方法 则平均速率为 ?c(A) ?t ?(A) = - ?c(B) ?t ?(B) = - ?c(C) ?t ?(C) = ?c(D) ?t ?(D) = 平均速率和瞬时速率 ◆瞬时速率：某一时刻的反应速率. 即时间间隔Δt趋于无限小时的平均速率的极限 瞬时速率通常用作图的方法求出 -----(c-t曲线的斜率) 1. 速率方程 (rate equation) 一、 化学反应速率方程 定义： 用来表示反应速率与反应物浓度之间定量的关系式叫速率方程 恒温下的化学反应速率，主要决定于反应物浓度。浓度越大，反应速率越快。 2N2O5＝4NO2 ＋ O2 r＝k·c(N2O5) 第二节 浓度对反应速率的影响 速率方程，k为速率常数 r = kcAm?cBn 任一个化学反应a A+ b B ══ g G + h H 化学反应速率方程，又称速率方程 (一般通过实验建立) ● 定量说明反应速率与反应物浓度的关系 ● 比例系数 k 称为速率常数 2. 速率常数(rate equation) ----- k 意义：反应物单位浓度时的反应速率 （1）k取决于反应的本性，快反应的k值较大，慢反应的k值较小 （2）k与浓度无关 （3）k 随温度而变化，温度升高k值通常增大；温度不变，k值为定值 （4） k 的单位随浓度指数的不同而不同 k具有以下几点特征： 3. 反应级数 (order of reaction) 化学反应 aA + bB = dD + eE r = kcAm?cBn 注意： （1）反应级数可以是正整数，是分数，零 （2）反应级数的大小，表示浓度对反应速率的影响程度，级数越大，速率受浓度的影响越大 （3）速率方程中，m不一定等于a，n不一定等于b，m、n值由实验确定 （4）零级