南医大无机化学03化学反应速率剖析.ppt

Chap 3. 化学反应速率 Chap 3 化学反应速率 Rate of Chemical Reaction 反应热力学和反应动力学 3.1 化学反应速率的定义及其表示方法 3.1 化学反应速率的定义及其表示方法 3.1 化学反应速率的定义及其表示方法 3.1 化学反应速率的定义及其表示方法 3.1 化学反应速率的定义及其表示方法 瞬 时 速 率 反应速率为一变量，需以微分形式表达。 将时间间隔无限缩小(Δt →0) ，平均速率的极限值即反应在时刻t的瞬时速率。 瞬时速率与时间的关系 整个反应的瞬时速率 一、 有效碰撞理论 有效碰撞理论中的活化能 NO(g) + O3 = NO2(g) +O2(g) 有效碰撞理论总结 碰撞理论的优、缺点 优点：直观、明了，易于接受; 二、过渡态理论 二、过渡态理论 二、过渡态理论 4.反应速率与下列三个因素有关: ①活化配合物的浓度：浓度越大，反应速率越大。 ②活化配合物分解成产物的几率：几率越大，反应速率越大。 ③活化配合物分解成反应物的速率：速率越小，反应速率越大。 反应进程势能图 实验活化能 3.3 浓度对反应速率的影响 反应机理的概念 关于基元反应 非基元反应的速控步骤 反应分子数 3.3 浓度对反应速率的影响 关于质量作用定律 关于质量作用定律 3.3 浓度对反应速率的影响 反 应 级 数 3.3 浓度对反应速率的影响 3.3 浓度对反应速率的影响 一级反应(first order reaction) 一级反应(first order reaction) 一级反应的特点 二级反应(second order reaction) 二级反应(second order reaction) 零级反应(zero order reaction) 阿仑尼乌斯（Arrhenius）方程 阿仑尼乌斯方程的应用 b.两点法 催化剂的分类 自 催 化 酶催化 1、酶是由细胞合成的蛋白质,酶在体内的催化作用称为酶催化。 2、酶具有高度的专一性和催化活性。 3、酶易受温度影响而改变其活性。酶的最适温度一般为310K。 4、当溶液pH改变时，就会改变酶的荷电状态，改变酶的构象，因而影响酶的催化活性。酶的最适pH。 本章小结 1、平均速率 a A + bB = cC + dD 本章小结 本章小结 3、基元反应：反应物分子一步作用直接转化成产物的反应。 4、反应分子数：参加基元反应的粒子数目。 5、浓度对反应速率的影响 质量作用定律：对基元反应 a A + b B + … = g G + h H + … v = k?cAa ?cB b … 6、温度对反应速率的影响 阿仑尼乌斯经验方程： 7、催化剂对反应速率的影响 (1) 选择性。 (2) 催化剂不同,同样的反应,产物可能不同。 　 2KClO3 = 2KCl + O2 　　　MnO2　4KClO3 = 3KClO4 + KCl 　无催化剂 (3) 改变反应速率, 不改变热力学数据。 只缩短达到平衡的时间，不改变平衡状态; 不能使热力学认为不能进行的反应发生。 根据其对反应速率的影响结果, 将催化剂进行分类:—— 合成 NH3 需要Fe 粉催化剂, 加 Al2O3 可使表面积增大; 加入 K2O 可使催化剂表面电子云密度增大。二者均可提高 Fe 粉的催化活性, 均为该反应的助催化剂。 我们知道，化学反应一旦发生，伴随着反应的进行，体系内各物质的浓度在不断的发生着变化。反应物的浓度在不断地减少，生成物的浓度在不断地增加。 温度对反应速率的影响是很明显的。食物夏季易变质，需放在冰箱中；压力锅将温度升到120K，食物易于煮熟。 荷兰科学家范特霍夫 (Van’t Hoff) 提出：温度每升高 10 K, 反应速率一般增加到原来的 2-4 倍。　 Van’t Hoff, 1901年诺贝尔奖获得者, 主要工作为动力学研究, 渗透压定律等。 这是一个经验公式，式中k是速率常数；T为热力学温度；R是气体常数（8.314J·k-1·mol-1）；A称为指前因子或频率因子；Ea即为实验活化能。对某一给定反应来说，Ea为一定值，当反应的温度区间变化不大时， Ea和A不随温度而改变。 从式中可以看出，速率常数随温度呈指数关系变化，所以温度的微小变化将导致速率常数发生较大的变化。 阿仑尼乌斯：1903年诺贝尔化学奖得主,主要研究电离理论。 NOCl氯化亚硝酰 2、瞬时速率 a A + bB = cC + dD 第一个问题在下一章学习。本章讨论有关反应动力学问题。 我们知道，