化学动力学课件.pptxVIP

化学动力学;化学动力学基础(一);§8.1化学反应速率及速率方程;在动力学中,习惯于用组分速率表示,即用任一反应物或产物的浓度随时间的变化率来表示：;绘制动力学曲线;二.化学反应速率方程;H2+Br2=2HBr;2.反应级数与反应速率常数;(2)速率常数;3.反应机理的含义;H2+I2=2HI;基元反应—能代表反应机理的,由反应物分子碰撞中相互作用直接转化为产物分子的反应.;可见反应分子数可分为:单、双、三分子反应,四分子以上的反应不存在.反应分子数对复杂反应无意义.;§8.2具有简单级数的反应;设反应:;一级反应的动力学特征:;解:;2.二级反应;分两种情况讨论:;二级反应(a=b)动力学特征:;(B)当a≠b时:;准一级反应:;3.三级反应;(2)若a=b≠c,则速率方程为:;三级反应(a=b=c)动力学特征:;属三级反应的为数不多,目前知道的在气相反应中仅有五个反应是属三级反应且都是与NO有关.即;整个反应速率决定于最慢的一步,即速率为:;4.零级反应;5.n级反应;n级反应的动力学特征:;具有简单级数反应的速度公式;§8.3反应级数的测量法;(2)分别用下列方式作图:;2.微分法;这步作图引入的

误差最大.;上法求若干个n,求平均值.;3.半衰期法;4.隔离法;若;§8.4几种典型的复杂反应;现以最简单的的1-1对峙反应讨论其动力学特征:;当达到平衡时;对峙反应的特点;2.平行反应;动力学特征:;积分;积分;平行反应的特点;3.连续反应;t=0a00;解(1);积分;④代入②得:;利用上几式作各物质浓度随时间t的变化图:;对上述连串反应浓度变化规律,对控制反应有一定指导意义,若希望得到B而不得到C,可通过控制时间来实现.;∴;§8.5温度对反应速率的影响

—Arrhenius经验式;当然这一规则并不是所有的反应都可用,一般地温度对速率的影响比较复杂,常见温度对速率的影响大致可用下图几种类型表示:;二.Arrhenius经验公式;或;三.活化能Ea对反应速率的影响;关于活化能对基元反应可赋予较明确的物理意义,即;Tolmnm曾证明:;A→P;对非基元反应活化能就没有明确的意义了.;反应速率取决于第②步,即;∴;2.活化能与温度的关系;而平衡常数与温度的关系为:;??此,阿氏活化能Ea也可如下定义:;3.活化能对反应速率的影响;平行反应中温度选择原理;平行反应表现活化能与E1和E2关系:;4.活化能的求算;4.活化能Ea的估算;§8.6链反应;1.直链反应;例如:根据上述H2+Cl2=2HCl的反应历程,利用稳态近似法确定其速率方程,实验测的该反应的速率方程为;由③得:;其中,由此可以求得链反应的活化能。;2.支链反应;氢与氧气生成水汽的反应;;何时发生支链爆炸？;3.压力进一步上升,粒子浓度很高,有可能发生三分子碰撞而使活性物质销毁,如反应(6)-(8),也不发生爆炸,bc称为爆炸上限.;§8.7拟定反应机理的一般方法;①;根据上述反应机理其反应速率为;则;⑦;活化能:;速控步骤法—在一系列连续反应中,若其中有一步反应最慢,则它控制了总反应的速率,使总反应的速率基本等于最慢步的速率,则最慢步的反应称为速控步.;①;与实验测定结果一致.其表观常数不包括k3,就是说C6H5NH2出现在速控步以后的快反应中,它的浓度对总反应速率基本无影响,故不出现在速率方程之中.;对峙反应保持平衡的条件：中间物回复为反应物的速率，不但比生成中间物的速率快，而且比生成产物的速率快.;则;c)若k2k-1k2k1,成为简单的连续反应;综上所述,拟定一个反应机理大致有以下几步:;臭氧层空洞的产生与防止;净反应:;氟里昂和汽车尾气中的氮氧化物类化合物进入同温层后，在紫外光的作用下，产生NO和Cl，作为催化剂将持续不断地破坏奇数氧，造成臭氧含量的下降。所以地球上必须控制氮氧化物和氯氟烃的排放.;制氢中的催化动力学;范霍夫(van‘tHoff,1852-1911年);●范霍夫首先提出碳原子是正四面体构型的立体概念,弄清了有机物旋光异构的