浅谈影响化学反应速率常数的因素.pdfVIP

1 9 9 9 年 2 月 ( ) Feb. 1 9 9 9 安庆师范学院学报 自然科学版 第 5 卷第 1 期 . 5 . 1 ( ) Vo l No J ourna l of Anq ing Tea che rs Co llege Na tura l S c ience 浅谈影响化学反应速率常数的因素 张 德 生 (安庆师范学院化学系　安庆　246011) 　　摘　要　本文论述了温度、溶剂、催化剂、光、电位等因素对化学反应速率常数 K 的影响, 分析了这些因素 是如何影响的, 在实际操作中应如何控制。 关键词　速率常数　 方程 A rrhenius 　　化学反应速率是反应组分的浓度随时间的变化 关。速率常数是化学动力学中一个极其重要的物理 dCB 量, 它的大小直接影响化学反应的快慢程度, 讨论速 率, r= 。大多数化学反应的反应速率与反应物 dt B 度常数与哪些因素有关, 是很有意义的。 浓度的关系方程式为: r = KCC ……, 其中的比例 A A 一、温度对速率常数的影响 系数 K 称为化学反应速率常数, 它的物理意义是, 温度对反应速率常数的影响是比较复杂的, 目 数值上等于参加反应的物质都处于单位浓度时的反 前实验观察到的有五种类型, 如图 1 所示。 应速率, 速率常数 K 的大小, 与反应物的浓度无关, 与反应温度、反应介质、催化剂、反应环境等因素有 图　1 第 种类型, 速率常数随温度升高而增大, 它们之间 也减小。第 种类型是在碳的氢化反应中观察到的, 成指数关系, 这类反应最为常见。第 种类型, 具有 当温度升高时, 发生一些副反应而使反应复杂化, 速 爆炸极限的反应, 开始时, 温度升高, 速率常数增大, 率常数变化有起伏。第 类型是比较反常的, 温度升 当达到一定温度极限时, 速率常数增加极快, 发生爆 高, 速率常数减少。如 2 + 2 反应就是 NO O 2 NO 2 炸现象。第 种类反应, 常见到是催化反应, 如异相 这样。这五种类型的反应中, 以第 种类反应最为普 催化反应与酶催化反应, 由于催化剂有一定的活性 遍, 下面讨论的主要是这种类型的反应。 ( ) ( 温度范围, 如 Fe 催化剂活性温度在 500～ 550 ℃。 第一个获得诺贝尔化学奖的范特荷夫 V an’t 开始, 温度的升高, 催化剂活性增大, 速率常数增大, Hoff) 首先研究了温度对速率常数的影响, 得出一个 达到一定温度范围, 催化剂活性达最大, 速率常数最 规律, 在室温附近, 温度每升高 10 ℃, K 增加到 2～ 大, 超过这个温度