( 物理化学课件）第十章特定体系的化学动力学.pdf

物理化学物理化学 第第10章特定体系的章特定体系的化学动力学学动力学 厦门大学厦门大学 材料科学与工程系材料科学与工程系 黄雅黄雅熙 第第10章特定章特定体系的化学学动力学学 10.1 链反应动力学 10.1 链反应动力学 10.2 催化作用和均相催化反应动力学 10.3 多相催化反应动力学 10.1 链反应动力学 链反应动力学学 链反应的种类链反应的种类 直链反应直链反应 支链反应支链反应 氢与氧生成水气的反应氢与氧生成水气的反应 拟定反应历程的例子 10.1 链反应动力学 链反应的种类链反应的种类 直链反应 — 消耗一个活性质点( 自由基或自由 原子原子)只产生一个新的活性质点只产生一个新的活性质点；； 支链反应支链反应 — 每消耗一个活性质点同时可产生每消耗一个活性质点同时可产生 两个或两个以上的新的活性质点。 直链反应 支链反应支链反应 10.1 链反应动力学 直链直链反应应((Chain Reaction)) （ ）链引发（ ） 1 chain initiation 处于稳定态的分子吸收了外界的能量处于稳定态的分子吸收了外界的能量，，如加热如加热、、光照或光照或 加引发剂，使它分解成自由原子或自由基等活性传递物。活 化能相当于所断键的键能化能相当于所断键的键能。。 （ ）链传递（ ） 2 chain propagation 链引发所产生的活性传递物与另一稳定分子作用链引发所产生的活性传递物与另一稳定分子作用，，在形在形 成产物的同时又生成新的活性传递物，使反应如链条一样 不断发展下去不断发展下去。。 （ ）链终止（ ） 3 chain termination 两个活性传递物相碰形成稳定分子或发生岐化两个活性传递物相碰形成稳定分子或发生岐化，，失去传失去传 递活性；或与器壁相碰，形成稳定分子，放出的能量被器壁 吸收吸收，，造成反应停止造成反应停止。。 10.1 链反应动力学 支链支链反应应((Chain-Branchingg Reaction)) 支链反应也有链引发过程，所产生的活性质点 一部分按直链方式传递下去一部分按直链方式传递下去，，还有一部分每消耗一还有一部分每消耗一 个活性质点，同时产生两个或两个以上的新活性质 点，使反应像树枝状支链的形式迅速传递下去。 因而反应速度急剧加快， 引起支链爆炸引起支链爆炸。。如果产生的如果产生的 活性质点过多，也可能自己 相碰而失去活性相碰而失去活性，，使反应终使反应终 止止。。 10.1 链反应动力学 氢与氧气氢与氧气生成水汽的成水汽的反应应 22HH (g)(g) ++ OO (g)(g) →→2H2H OO (g)(g) 2 2 2 这个反应看似简单这个反应看似简单，，但反应机理很但反应机理很 复杂复杂，，至今尚不十分清楚至今尚不十分清楚。。