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第 4 章 化学动力学基础 化学动力学基础 Chapter 4 Primary Conception of Chemical Kinetics 本章教学内容 本章教学内容 4.1 化学反应速率及其表示法 4.2 浓度对化学反应速率的影响 4.3 温度对化学反应速率的影响 4.4 化学反应速率理论简介 4.5 催化作用简介 化学动力学与化学热力学的研究对象都是化学 反应体系，但二者的着眼点不同，研究方法也不同。 化学热力学以热力学三个基本定律为基础，用状态 函数取研究在一定条件下从给定始态到终态体系发 生自发变化的可能性、方向和限度问题。 化学动力学的基本任务是：考察反应过程中物 质运动的实际途径；研究反应进行的条件（如温度、 压力、浓度等）对化学反应过程速率的影响；揭示 化学反应能力的差异。从而使人们能够选择适当反 应条件，掌握控制反应的主动权，使反应按照所希 望的速率进行。 4.1 化学反应速率及其表示法 4.1.1 基本术语 4.1.2 化学反应速率的表示 4.1.1 基本术语 基元反应(elementary reaction) 基元反应：能一步完成的化学反应称为基元反应，又叫 元反应、简单反应。 复杂反应：多步完成的反应（含多个元反应）称为复杂 反应，又叫非基元反应、总反应。 定速步骤：复杂反应中反应速率最慢的一步反应。 例如： H2 (g) + I2 (g) = 2 HI (g) （总反应） 第一步： I2 (g) = 2I (g) （快反应） 第二步： H2 (g) + 2I (g) = 2 HI (g) （慢反应） 第一、二步反应均为元反应，第二步反应为定速步骤。 反应分子数(molecular number of reaction) 基元反应中直接参加反应的微粒（分子、原子、离 子、自由基等）数目。 单分子反应： SO2Cl2 = SO2 + Cl2 双分子反应： NO2 + CO = NO + CO2 三分子反应： 2NO + H = N O + H O 2 2 2 2 反应历程(reaction mechanism) 一个复杂反应的完成要经过若干个基元反应，这 些基元反应代表了反应所经过的途径，动力学上称为 反应历程或反应机理。 总反应：Br2 + H2 → 2HBr Br + M → 2Br + M 2 Br + H 程 历 应 反 → HBr + H 2 H + Br → HBr + Br 2 H + HBr → H + Br