无机化学化学反应速率.ppt

【例】N2+3H2=2NH3初始t11.03.00.0mol·L-12秒后t20.82.40.4mol·L-1（A为反应物）反应物A产物B反应速率为一变量，需以微分形式表达。将时间间隔无限缩小(Δt→0)，平均速率的极限值即反应在时刻t的瞬时速率。瞬时速率瞬时速率与时间的关系整个反应的瞬时速率对一般的化学反应：aA+bB=cC+dD反应进度随时间的变化率称为转化率，即转化速率，单位mol?s－1：04—反应进度为0时反应物中物质B的物质的量（mol）。03—反应进度为时反应物中物质B的物质的量（mol）;02—物质B的反应系数；01按IUPAC的推荐，用作为反应速率的另一种表示方法，其定义是：式中V为反应体系的体积，的单位（mol?L-1）。按上述定义，反应速率的量值意义物质B无关。对附反应物来说（前面加“－”），它是反应物的消耗速率；对生产物来说，它是生产物的生成速率。碰撞理论01过渡态理论024.2反应速率理论简介发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分子的百分数越大，有效碰撞数越多，反应速率也越大。03反应是通过反应物分子彼此碰撞而发生的，其中能发生反应的碰撞称为有效碰撞。02碰撞理论01有效碰撞理论活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子平均能量之差，称为该反应的活化能,符号Ea。单位：kJ·mol-1（本书将活化分子具有的最低能量称为临界能Ec）相同条件下，Ea越大，活化分子百分数(f）越小，反应越慢。反之，Ea越小，f越大，反应越快。Ea的大小与反应本性(物质的分子结构、化学键)有关。Ea只能由实验来确定。有效碰撞理论中的活化能壹反应速率的大小主要取决于有效碰撞的次数。贰活化能是决定反应速率的内在因素。叁一定温度下，反应的活化能越大，反应中活化分子百分数越小，单位时间内有效碰撞越少，反应速率就越慢，反之，反应速率就越快。活化能与反应速率的关系反应物分子必须具有足够大的能量。只有能量足够大的分子在碰撞时，才能以足够大的动能去克服上述的电性排斥力，而导致原有化学键的断裂和新化学键的形成。反应物分子要以适当的空间取向而发生碰撞。如：NO+O3=NO2+O2NO和O3分子要发生定向碰撞，即O3中的O原子与NO中的N原子相碰才能发生反应。发生有效碰撞的条件NO(g)+O3=NO2(g)+O2(g)有效碰撞理论总结只有能量足够，方位合适的分子的碰撞才是有效碰撞。分子能量分布曲线化学反应发生的首要条件是反应物分子间必须相互碰撞。01只有活化分子间的碰撞才能发生化学反应。02只有当活化分子采取合适的取向进行碰撞时，化学反应才能发生。03碰撞理论要点优点：直观、明了，易于接受;缺点：模型过于简单。把分子简单地看成没有内部结构的刚性球体，要么碰撞发生反应，要么发生弹性碰撞。“活化分子”本身的物理图像模糊。12碰撞理论的优、缺点由反应物分子变为产物分子的化学反应并不完全是简单的几何碰撞，而是旧键的破坏与新键的生成的连续过程。当具有足够能量的分子以适当的空间取向靠近时，旧化学键逐步削弱以致断裂，新化学键逐步形成。这个过程中形成一个中间过渡状态的活化配合物。过渡状态的活化配合物是一种不稳定状态。可形成生成物，也可回到反应物。2、过渡状态理论如:A+B-C?[A…B…C]=A-B+C反应物活化配合物产物在活化配合物中，原有化学键被削弱但未完全断裂，新的化学键开始形成但尚未完全形成（用虚线表示）。过渡态理论EnergyReactioncoordinateReactantsProducts活化配合物的浓度：浓度越大，反应速率越大。活化配合物分解成产物的几率：几率越大，反应速率越大。活化配合物分解成反应物的速率：速率越小，反应速率越大。反应速率与下列三个因素有关:反应进程势能图微观可逆性原理ΔH=E正–E逆01正反应的活化能减去逆反应的活化能等于该反应的焓变，即：02H=E正-E逆03当E正E逆时，△H0，反应为放热反应；04当E正E逆时，△H0，反应为吸热反应。活化能与反应热的关系反应物要经历一个中间过渡状态，先生成活化络合物然后进一步离解为产物：反应物过