内蒙古民族大学无机化学(吉大武大版)-第4章 化学反应的速率课件.ppt

热力学只能说明化学反应的方向和限度，由于 化学热力学不涉及反应时间，因此也不能告诉我们 反应进行的快慢，即化学反应速率的大小。 反应速 度属于化学动力学范畴，本章主要介绍化学动力学 的最基本知识，着重讨论化学反应速率及浓度、温 度和催化剂对反应速率的影响。 §4-1 化学反应速率的定义及其表示方法 平均速度 某物质浓度的变化值Δc与反应前后所用时 间Δt的比值称为平均速度，表示为： 由于反应物的浓度是减少的,所以在变化值前加上 负号以使速度的值为正值。 瞬时速度 当Δt 趋近于0时的反应速度称为瞬时速度。 不同物质表示的反应速度间的关系对于一般反应： aA + bB = dD + eEV(A) : V(B) : V(D) : V(E) = a : b : d : e 显然，在这里用四种物质表示的速率之比是 a : b : d : e ，它们之间的比值为反应方程式中相应 物质的化学计量系数比。 用反应中的任何物质表示反应速率，数值上都 是一样的。 实际工作中如何选择，往往取决于哪一种物质 更易通过实验监测其浓度变化。 通过以上讨论，我们可以知道，化学反应速度实验测定的基本方法： §4-2 反应速率理论简介 （ Brief introductory to reaction rate theory） 2-1 碰撞理论（Collision theory） 1918年 Lewis 以气体分子运动论为基础提出 对于反应 化学反应的先决条件是反应物分子(或原子、离 子)必须先发生碰撞，碰撞的频率越高，反应的速率 越大。能引起化学反应的碰撞称为有效碰撞，发生有 效碰撞时形成的中间活化物分子称为活化分子，活化 分子的平均能量（E*）与反应物分子的平均能（E） 之差称为化学反应的活化能Ea（Activation energy） Ea＝E*－E 一般化学反应的活化能在60～250 KJ·mol-1之间，活化能小于40KJ·mol-1的反应速度很快，一般方法不能测定其反应速度，活化能大于400KJ·mol-1的反应，反应速度就相当慢。 发生有效碰撞的两个 基本前提: 碰撞粒子的动能必须 足够大 对有些物种而言,碰撞 的几何方位要适当 △H = Ea - Ea’ 2-2 过渡状态理论 (Transition state theory) §4-3 影响化学反应速率的因素（Influential factors on chemical reaction rate） 3-1 浓度对化学反应速率的影响 （Effect of concentration on the rate of chemical reaction） 在一定温度下，增加反应物的浓度可以增大反应 速率。按照碰撞理论，增加反应物的浓度时，单位体 积内活化分子数目增多，增加了单位时间内反应物分 子之间有效碰撞的频率，从而导致反应速率加大。 反应速率∝碰撞次数∝反应物浓度 2. 反应速率常数 k ① k 的大小取决于反应的本性 因为它表示单位浓度的反应速度，所以相同条件 下，k 值的大小，反映了反应速度的快慢。 ② k 值与浓度无关 浓度的大小可以影响反应的速度，但是对速度常 数无影响。 ③ k 值随温度的升高而增大 速度常数对温度非常敏感，温度升高10℃，速度会 增加 2-4 倍。 ④ 同一反应不同物质的浓度表示的速率常数之比，等 于反应化学计量系数之比。 aA + bB = dD + eE ka:kb:kd:ke = a:b:d:e 例：340K时，N2O5浓度为0.160 mol·L-1其分解反应 的速度为0.056 mol·L-1·min-1，计算该反应的速度常 数 k 及N2O5浓度为0.100 mol·L-1时的反应速度。 解：基元反应符合质量作用定律，根据： v = k ca(A) cb(B) (1)求速度常数k