普化 现代化学原理.ppt

* * 第 五 章 化学动力学简介 §1. 化学反应速率和速率定律 1. 反应速率的表示方法 v = = (单位：mol·s-1 ) vC = (单位：mol·L-1·s-1 或 min-1, h-1) vP = (单位：atm·s-1 或 kpa·s-1 mmHg·s-1) 2N2O5(g) ? 4NO2 (g) + O2(g) vc = - ?[N2O5]/ ?t vc’ = ?[NO4]/ ?t vc’’ = ?[O2]/ ?t vP = - ?PN2O5 / ?t vP’ = ?PNO4 / ?t vP’’ = ?PO2 / ?t 由于大多数反应不是匀速反应，所以都是以上平均速率。 例如： H2O2 ? H2O + ?O2(g) H2O2 浓度随时间变化： C0 = 0.80 mol·L-1 20分钟后： C1 = 0.40 mol·L-1 v1 = -(0.4 – 0.8)/20 = 0.02 mol·L-1·min-1 再20分钟后： C2= 0.20 mol·L-1 v2 = -(0.2 – 0.4)/20 = 0.01 mol·L-1·min-1 再20分钟后： C3= 0.10 mol·L-1 v3 = -(0.1 – 0.2)/20 = 0.005 mol·L-1·min-1 2N2O5(g) ? 4NO2 (g) + O2(g) v = -d[N2O5] /dt v = d [NO4]/dt v = d[O2]/dt = v = 2N2O5(g) ? 4NO2 (g) + O2(g) v = -d[N2O5] /2dt = d [NO4]/4dt = d[O2]/dt ? 对于一个普遍的化学反应 : aA + bB ? gG + hH v = - d[A]/adt = -d[B]/bdt = d[G]/gdt = d[H]/hdt 2. 速率定律 aA + bB ? gG + hH 反应的净速率 v = v正 – v逆 反应开始阶段， aA + bB ? P (产物) ? d[A]/adt = k [A]m[B ]n …….微分速率定律 k = 速率常数 (是温度的函数) m, n = 反应级数 ( m为 A 的级数, n为 B的级数 ) 例: 在室温下 S2O82- + 3I- ? 2SO42- + I3- 实验测得在不同的初始浓度条件下，有如下的速率: [S2O82-] [I-] v (-d[S2O82- ]/dt ) 0.076 0.060 2.8 x 10-5 mol/L min 0.038 0.060 1.4 x 10-5 mol/L min 3. 0.076 0.030 1.4 x 10-5 mol/L min 写出该反应的速率定律 -d [S2O82- ]/dt = k [S2O82- ]m[I- ]n 。 解: log v = lgk + m log [S2O82- ] + n