物理化学-第五章-化学动力学.pptVIP

第五章;§5—1引言〔介绍动力学的任务和目的〕;例如:热力学预测可能性;化学动力学与平衡态热力学的不同之处;§5—2反响速率的定义;假设化学反响在一定容积的容器中进行;任意一个化学反响：;求反响速率:作c—t曲线

t时刻的速率为dc/dt〔t时刻曲线的切线〕;§5—3化学反响速率方程;：能量高的分子;基元反响：在一个反响中，如果反响物分子相互碰撞，一步直接转化为产物分子，这种化学反响称为基元反响。;二、基元反响速率方程——质量作用定律;又如:基元反响;三、反响级数与反响分子数;§5—4简单级数的反响;A→P;或;一级反响的半衰期与初始浓度a无关，且为一常数.;例：放射性同位素进行放射，经14天后，同位素活性降低了6.85﹪，试求同位素的蜕变常数，半衰期及分解率达90﹪需多长时间？;二、二级反响;〔1〕初始浓度相同;;特点：;〔2〕初始浓度不同;作不定积分;三、零级反响;四、n级反响;半衰期：;级

数;§5—5动力学举例;解：〔1〕零级反响;〔2〕一级反响;〔3〕二级反响;〔4〕2.5级反响;例2：乙酸乙酯皂化反应是二级反应，

反应开始时（t=0），A和B的浓度都是0.02mol·dm-3，在21℃时，25min后立即终止反应，取出样品进行定量分析，测得溶液中剩余的NaOH为5.29×10-3mol·dm-3。

求:(1)此反应转化率达90﹪需多长时间？

(2)若A和B的初始浓度都是0.01mol·dm-3

达同样的转化率需多长时间？;解(1);例3：,N2O5在惰性溶剂CCl4中的分解反应是一级反应，分解物NO2和N2O5都溶于溶液中，而O2逸出，在恒温恒压下，通过测定O2的体积来确定反应进程，在40℃时进行实验，当O2的体积为10.75ml时开始计时（t=0），当t=2400s时,O2的体积为29.65ml，经过很长的时间（t=∞）时,N2O5分解完毕,O2的体积为45.50ml，试根据以上数据求速率常数和半衰期。;解：根据一级反响的动力学方程：;;§5—6速率方程确实立;（2）作图法：将一组实验数据（c~t）代入一级动力学方程中，用作图，得一直线，即为一级反应。若用作图，得一直线，即为n级反应.;;;列表：

t/s421052423846651070

43.938.530.525.218.313.2;2．微分法：;或用两点式:;3．半衰期法;4．孤立变数法:(确定反响的分级数);例：在780K及p0=101.325kPa时，某碳氢化合物的气相热分解反响的半衰期为2s，假设p0降为10.325kPa时,半衰期为20s,求反响的级数和速率常数;例:已知反应在恒容条件下进行:

测得实验数据如下:初速率单位用kPa．min-1表示,求反应的分级数.;p0(H2)=53.33kPa;p0(H2)=53.33kPa;§5—7温度对反应速率的影响;二、范特霍夫规那么;例：若某一反应近似地满足范特霍夫规则，今使该反应在两个不同温度下进行，初始浓度相同，并达同样的反应程度（即相同的转化率）。当反应在390K下进行时需10min，试估算在290K进行时需多长时间？假定这个反应的速率方程为。;设温度为T2时速率常数为k2;三、阿累尼乌斯公式;阿累尼乌斯公式;1．A的物理意义;2．Ea的物理意义;能发生有效碰撞分子的平均能量;;3.△Ea与反响热的关系;两边取对数：;4．复杂反响的表观活化能和表观指前因子;当反响达平衡;表观速率常数;5.综合讨论温度对化学反响的影响;范特霍夫等压式:;范特霍夫等压式:;是放热反响，升高温度，产率下降，可在室温下反响速率又极低。但提高温度，虽然产率下降，但还可得到产物。没反响的反响物还可循环使用。对于这样的反响寻求最正确反响温度很重要。该反响的温度选择在775K.;§5—8活化能的计算;二、由键能估算Ea;3．自由基与分子间的反响，活化能为所断键能的5．5﹪;例：某物质在水溶液中分解反响的速率常数在60℃和10℃时分别为5.48×10-2S-1和1.08×10-4S-1〔1〕求该反响的活化能；〔2〕该反响在30℃进行1000S后转化率