大学物理11动力学-1.pptVIP

第十一章 化学动力学 影响反应速率的基本因素是浓度c 、温度T 和催化剂。主要讨论浓度c 和温度T 对反应速率的影响规律: f (c,T,t ) = 0 反应速率方程。 反应进度定义为 1.反应速率的定义 瞬时速率及反应速率的测定 3.基元反应和反应分子数 非基元反应 反应机理（reaction mechanism） 4.基元反应的速率方程——质量作用定律 4.基元反应的速率方程——质量作用定律 4.基元反应的速率方程——质量作用定律 4.基元反应的速率方程——质量作用定律 4.基元反应的速率方程——质量作用定律 4.基元反应的速率方程——质量作用定律 5．用气体组分的分压表示的速率方程 5．用气体组分的分压表示的速率方程 5．用气体组分的分压表示的速率方程 §11.2 速率方程的积分形式 1.零级反应(Zeroth order reaction) 各级反应的任何一个动力学特征都可作为确定反应级数的依据 2.一级反应（first order reaction） 一级反应的微分速率方程 3. 二级反应(second order reaction) 该类二级反应的特点 4. n 级反应(nth order reaction) 2.一级反应（first order reaction） 一级反应的积分速率方程 三式均为一级反应速率方程的积分形式，表示了一级反应 c-t 关系 2.一级反应（first order reaction） 一级反应的积分速率方程 ① ln(cA,0 /cA)为无量纲的纯数，故k的量纲为[时间] -1 , 这是一级反应的第一个特征。 2.一级反应（first order reaction） 一级反应的积分速率方程 ② 以lncA - t作图，可得一直线，这是一级反应的第二个特征。斜率为速率常数k 的负值 ③ t1/2 与初始浓度cA,0无关，一级反应的第三个特征 2.一级反应（first order reaction） 一级反应的特征： ② 以lncA - t作图，可得一直线，这是一级反应的第二个特征。斜率为速率常数k 的负值 ③ t1/2 与初始浓度cA,0无关，一级反应的第三个特征 ① k的量纲为[时间] -1 , 这是一级反应的第一个特征。 三个特征，任何一个都可用来鉴别某一反应是否为一级反应 定义转化率 一级反应达到某一转化率的时间与初始浓度cA,0无关，也可用来鉴别某一反应是否为一级反应 解： 例题：某金属钚的同位素进行β放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的： (1) 蜕变常数，(2) 半衰期，(3) 分解掉90%所需时间。 例2.已知碳-14的半衰期为5730年，现有一出土文物，经测定其含碳-14为初始含量的72％ ，问该文物有多少年历史？ 即该文物已有2716年的历史。 解：放射性元素碳-14的蜕变为一级反应， 碳-14为初始含量的72％，转化率xA= 1-0.72=0.28 达到某一转化率xA所需时间: 碳-14能氧化為二氧化碳，通过光合作用、新陈代谢等过程在生物体内保持平衡。一方面碳-14由于放射性衰变而減少，但又立即通过新陈代谢得到补充。 当生物死亡时，停止了新陈代谢，碳-14衰变后得不到补充，而规律性的减少。大約每隔5730年碳-14含量便減少一半。因此統計生物体中碳14衰变的量，便可推算其死亡的年代。 反应速率方程中，浓度项的幂指数和等于2 的反应称为二级反应。常见的二级反应有乙烯、丙烯的二聚作用，乙酸乙酯的皂化，碘化氢的热分解反应等。 例如，有基元反应： 1)只有一种反应物的二级反应: 2A → P 积分方程： 用转化率表示，cA= cA,0(1-xA) 微分方程： 3. 与 t 成线性关系: 1. 速率系数 k 的单位为[浓度] -1 [时间] -1 2. 半衰期与起始物浓度成反比 2)有两种反应物的二级反应: ①有二种反应物 ，但初始浓度与系数成比例 与只有一种反应物的二级反应结果一样 只讨论A和B的分级数都为1 的情况 2)有两种反应物的二级反应: ②有二种反应物 ，且初始浓度与系数不成比例 只讨论A和B的分级数都为1 的情况 积分方程： 即仅由一种反应物A生成产物的反应，反应速率与A浓度的n次方成正比，这里 n ≠1。 nA → P 上一内容 下一内容 回主目录 返回 * 化学热力学研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件对平衡的影响。只能预测反应的可能性，但无法预料反应能否发生？反应的速率如何？反应的机理如何？例如： 热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使它发生，热力学无法回答。 化学热力学的研究对象和