几种典型的复杂反应.ppt

§11.5 几种典型的复杂反应 1. 对峙反应(opposing reaction) 2. 平行反应(parallel or side reaction) 两个都是二级的平行反应 平行反应的特点 平行反应的特点 3. 连续反应(consecutive reaction) * 1.对峙反应 2.平行反应 3.连续反应 在正、逆两个方向同时进行的反应称为对峙 反应，俗称可逆反应。 正、逆反应可以为相同级数，也可以为具有不同级数的反应；可以是基元反应，也可以是非基元反应。 对峙反应的净速率等于正向速率减去逆向速率，当达到平衡时，净速率为零。 为简单起见，先考虑1-1级对峙反应 对峙反应的净速率等于正向速率减去逆向速率，当达到平衡时，净速率为零。 测定了t 时刻的产物浓度x，已知a和xe，就可分别求出k1和k-1 对上式作定积分 对于2-2级对峙反应 设 平衡时 A + B C + D 代入微分式积分 得 式中 浓度与t的关系 c t xe a –xe 对峙反应特征分析 a [A] [B] [A] [B] 相同反应物同时进行若干个不同的反应称为平行反应。 平行反应的级数可以相同，也可以不同，前者数学处理较为简单。 这种情况在有机反应中较多，通常将生成期望产物的一个反应称为主反应，其余为副反应。 总的反应速率等于所有平行反应速率之和。 最简单例子 设 [A] [B] [C] a-x y z x=y+z k1 A B C k2 y/z=k1/k2 其主反应与副反应以 k1, k2值大小而定 速率公式 积分 同理 浓度特征 平行反应特征分析： c t [A] [C] [B] [B]/[C]=k1/k2 (k1/k2 代表了反应的选择性) 改变方法： ①催化剂 ②温度 [C6H5Cl] [Cl2] [对- C6H4Cl2] [邻-C6H4Cl2] t=0 a b 0 0 t=t a-x1-x2 b-x1-x2 x1 x2 C6H5Cl+Cl2 对-C6H4Cl2+HCl (k1) (k2) 邻-C6H4Cl2+HCl 令： x=x1+x2 1.平行反应的总速率等于各平行反应速率之和 2.速率方程的微分式和积分式与同级的简单反 应的速率方程相似，只是速率常数为各个平 行反应速率常数的和。 4.用合适的催化剂可以改变某一反应的速率， 从而提高主反应产物的产量。 3.当各产物的起始浓度为零时，在任一瞬间， 各产物浓度之比等于速率常数之比， 若各平行反应的级数不同，则无此特点。 有很多化学反应是经过连续几步才完成的，前一步生成物中的一部分或全部作为下一步反应的部分或全部反应物，依次连续进行，这种反应称为连续反应或连串反应。 连续反应的数学处理极为复杂，我们只考虑最简单的由两个单向一级反应组成的连续反应。