北科物理化学考研课件,第六章1.ppt

总反应 级数明确的反应 （幂函数型） 无明确级数的反应 级数为整数的反应 速率方程的积分形式 －浓度随时间的变化 （非幂函数型） §6.2 反应速率方程的积分形式 三级 3 二级 2 一级 1 零级 0 种类 n 零级反应: n=0；反应速率与反应物的浓度无关。 速率方程的积分形式 反应 6.2.1 零级反应 线性关系 问题：零级反应是否可以进行到底？ 6.2.1 零级反应 半衰期（half life） 半衰期：反应物消耗掉一半所需的时间。 6.2.1 零级反应 零级反应的特点： 1) k0的单位为 mol m-3 s-1 ； 2) c 正比于 t (线性关系)； 3) 反应可完全进行； 4) 半衰期： 6.2.1 零级反应 Catalytic converters catalyze the reaction of N2O into N2. The reaction is zero order. 6.2.1 零级反应 2N2O ? 2N2 + O2 6.2.2 一级反应 例子 镭的放射性反应 速率方程式 反应 k1 的单位为 s-1 ； 半衰期 6.2.2 一级反应 只有当时间t ? ?, 浓度c ? 0。这说明一级反应不能进行完全。 半衰期 线性关系 一级反应的特点： 1) k1 的单位为 s-1 ； 2) lnc 与t呈线性关系； 3) 反应不完全； 4) 半衰期与 c0 无关。 6.2.2 一级反应 1960 Noble Prize USA 1908/12/17~1980/09/08 Application of C14 for age determinations (radiocarbon dating) Willard F. Libby With these things it is possible to obtain radiocarbon dates which are consistent and which may indeed help roll back the pages of history and reveal to mankind something more about his ancestors, and in this way perhaps about his future. Nobel Lecture, December 12, 1960 C14的半衰期为5730年 某金属Po的同位素进行 ? 放射，14天后同位素活性 降低6.85%。试求此同位素的蜕变系数和半衰期，要 分解90%，需经多长时间？ 解： 同位素的放射反应为一级反应。 应用： 利用同位素的放射性测定年代 * */44 * */44 第6章 化学动力学 (Chapter VI Chemical Kinetics) 速度篇 引言 化学反应 (Chemical reaction) 化学计量学 (stoichiometry) 能量学 (energetics) 速度学 (rate) 对化学反应规律的认识？？ The wide range of reaction rates. 引言 自发性≠速度快 化学反应的一个重要特征：自发性。 C (diamond) →C (graphite) 2H2 (g)+O2(g) → 2H2O(l) 3H2 (g)+N2(g) →2NH3 (g) 有必要研究化学反应的速度!!! 化学动力学 例如： Reaction rate: the central focus of chemical kinetics Factors That Influence Reaction Rate Under a specific set of conditions, every reaction has its own characteristic rate, which depends upon the chemical nature of the reactants. Four factors can be controlled during the reaction: Concentration - molecules must collide to react; Physical state - molecules must mix to collide; Temperature - molecules must collide with enough energy to react; The use of a catalyst. Collision energy and reaction rate. (i) 研究各种因素，