甲虫的御敌武器与过氧化氢的催化分解 化学动力学 (Chemical Kinetics).ppt

注意： 反应级数必须通过实验来确定 第四节 复杂反应 一、可逆反应(对峙反应): A B t = 0 a 0 t = t a-x x 平衡 a-xe xe 一级可逆反应 cA cB cB,e cA,e c cA,0 t 一级对行反应的 c ~ t 关系 二、平行反应: B A C k1 k2 积分 线性关系作图, 由直线斜率可求得 ( k1+k2 ). 产物浓度之比等于速率常数之比, 而与反应物初始浓度和时间无关. cA cB cC c cA,0 t 一级平行反应的 c ~ t 关系 ( k1 = 2k2 ) 高温有利于活化能高的反应 低温有利于活化能低的反应 催化剂:选择性地增大某一反应的速度常数. 三、连续反应（连串反应）: 两个一级反应所组成的连串反应: c c c t t t (a) k1? k2 (b) k1k2 (c) k1 k2 cA cB cC cA cB cC cA cB cC 连串反应的 c - t 关系 若B为目的产物,则最佳反应时间tm: B最大浓度值: 第五节 温度对反应速率的影响 一、范托夫规则 范托夫经验规则: Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ k T k ～ T关系的 5 种情况 常见反应 爆炸反应 酶催化反应 有副反应 2NO+O2 ?2NO2 以上几种 k - T 关系中, 第I 种能适合阿氏方程 二、阿累尼乌斯公式 Arrhenius公式: 式中E 阿伦尼乌斯活化能；A 为指前因子或表观频率因子. 积分式： 微分式： ln k 18 17 16 2.2 2.6 3.0 3.4 T-1 ? 103 /K-1 An Arrhenius plot of lnk against 1/T for the reaction of benzene vapor with oxygen atoms. An extropolation of 1/T = 0 gives the constant lnk0 from the intercept of this line. 斜率可求出E，截距可求出A 三、活化能 1. 活化分子和活化能的概念: IH HI I I H2 两个HI 分子的碰撞过程 活化分子: 活化能: 分子的活化方式包括热活化, 光活化和电活化等. Activated complex Reactants Products Reaction coordinate Potential energy Ea, 1 =132kJ?mol－1 Ea, 2 =358kJ?mol－1 Q =－226kJ?mol－1 O—N…O…CO NO+CO2 NO2+CO 正, 逆反应的活化能与反应热 E1-E2 = Qp = ?Hm 2. 活化能与反应热的关系 对一个正、逆反应都能进行的反应 与化学反应的范托夫等压式: 对比, 可以得出 E1 － E2 = ?Hm 第六节 反应速率理论 活化碰撞: 临界能(或阈能)ε0: 碰撞频率ZAB: 单位时间单位体积内分子A 和B的碰撞次数 1. 碰撞频率 一、碰撞理论 碰撞截面: 碰撞截面在空间扫过的体积(圆柱体) rA + rB rA rB 碰撞截面面积? (rA+rB )2 uAB B A 碰撞频率ZAB: 得 如果是同一种物质分子， * * 甲虫的御敌武器与过氧化氢的催化分解 第六章 化学动力学 (Chemical Kinetics) 化学动力学研究的内容: 化学反应速率： 反应机理： 化学动力学与化学热力学的关系: 平衡常数与速率常数：没有必然的联系 热力学与动力学相辅相成 化学热力学:可能性 化学动力学:现实性 第一节 基本概念 一、化学反应速率的表示方法： 定容下的任意反应：aA + dD = gG + hH 习惯上反应速率为： 用反应进度表示反应速率： 反应进度ξ的定义： 对于体积一定的封闭体系，单位体积的反应速率r : 第二节 基元反应 一、反应机理: 反应所经历的途径，又称反应历程。 二、基元反应: 反应物分子直接作用生成新产物的反应。 三、反应分子数：基元反应中直接作用所必需的反应物 微观粒子数