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活化能
1基元反应与反应历程
基元反应:一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现,每一步反应都称为基元反应。
反应历程:与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程,反应历程又称反应
机理。
自由基:像上述反应历程中的I·一样,带有单电子的原子或原子团叫自由基,如O·自由
基。
2有效碰撞与活化能
(1)碰撞和有效碰撞
碰撞特点①碰撞次数非常巨大;②不是每次碰撞都能发生化学反应
概念能够发生化学反应的碰撞
①反应物分子必须具有一定的能量;②有合适的碰撞取向。如反应
2HI===H+I中分子碰撞示意图如图2-1-2所示:
22
发生有效
碰撞的条
有效碰撞
件
图2-1-2
有效碰撞有效碰撞能使化学键断裂,自由基可以重新组合形成新的化学键,
的实质从而发生化学反应
(2)活化分子和活化能
发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种能够发生有效碰撞的分子叫做活
活化分子
化分子
活化能活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能
活化能与反
应热E——活化能
1
E——活化分子变成生成物分子放出的能量
2
E-E——反应热(即ΔH)
12
在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子所占的百分数越
活化能与化大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应速
学反应速率率越大。
的关系可简略表示:活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→单位
时间内有效碰撞的次数增多→化学反应速率增大
3运用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响
(1)运用有效碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响
其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,增大
反应物浓度→单位体积内活化分子的数目增多→单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应
速率增大。
(2)运用有效碰撞理论解释温度对化学反应速率的影响
其他条件不变时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活
化分子(如图2-1-4所示)→活化分子百分数增加→单位时间内有效碰撞次数增多→反应
速率增大。因此,升高温度可以增大反应速率。
图2-1-4
(3)运用有效碰撞理论解释催化剂对化学反应速率的影响
其他条件不变时,使用适当的催化剂,可改变反应的历程,改变反应的活化能。如图2-1
-5所示,有催化剂时反应的活化能比无催化剂时反应的活化能降低了很多。这就使更多的
反应物分子成为活化分子,增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目,从而增大了化
学反应速率。
图2-1-5催化剂改变反应历程、降低反应活化能示意图
典例详析
例3-7(双选)
下列反应属于基元反应的是
A.2H+O2HO
222
B.H·+O→·OH+O·
2
+-
C.H+OH===HO
2
D.2O3O
32
解析◆氢气和氧气的反应要经过多步反应才能完成,不属于基元反应,A项错误;B项中反
应是氢气和氧气反应过程中的一个基元反应,B项正确;H+和OH-的中和反应是基元反应,
C项正确;O
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