ch11.6复合反应反应机理.ppt

§11.6. 复合反应速率的近似处理法 解题思路：1.确定用某一反应物或产物的反应速率表示总反应速率，（选择计量反应的反应物或者生成物（该组分在反应机理中涉及最少的基元反应）之一作为推导的起点。2.根据反应机理和质量作用定律写出该组分的所有反应速率方程表达式，式中含有活泼中间产物的浓度项 3.根据反应机理和质量作用定律写出各活泼中间产物的 反应速率方程表达式，由稳态法令其等于0； 注意：每一组分的总的反应速率均为与其有关的各基元反应速率的代数和 * * 一、反应机理 P542 二、基元反应与反应分子数 三、由反应机理推导（机理）速率方程 一.反应机理 　　前面的学习中我们曾多次强调一个化学反应的速率方程 中的反应级数nA, nB 以及总级数 n 绝不能 根据化学计量方程式写出，需要通过动力学实验数据来确定。 　　前面举过例子 H2+Cl2 → 2HCl 　　反应级数与计量方程中的系数是不同的，这是为什么呢？ 　　大量的研究表明，绝大多数化学反应并不是按照化学计量方程式所示的那样一步完成的，而是经过一系列中间步骤，即要经过一定的历程。不同的反应，反应历程不同，即具有不同的反应机理。 反应机理：整个化学反应所遵循的一系列具体步骤。 　　例如 氢—碘气相反应 H2(g)+I2(g) → 2HI(g) 这可称为总包反应，表明了反应物与生成物以及它们之间的计量关系。但其反应机理为： 　　⑴ I2 + M0 → 2I· + M0 　　⑵ H2 + I· + I· → 2HI 　　⑶ I· + I· + M0 → I2 + M0 M0动能较高的分子，M0动能低的分子，I·自由原子 　　经历了三个基元步骤。 二. 基元反应与反应分子数 　　1、基元反应：在反应机理中每一个基本的反应步骤称为一个基元反应。基元反应是构成一切化学反应的基本单元。因此，所谓反应机理，就是指该反应由哪些基元反应组成的。 2、简单反应：反应机理中只是含一个基元反应的化学反应。 　　复杂反应（非基元反应）：反应机理中包括多个基元反应的化学反应。 　　绝大多数化学反应都不是简单反应，也就是说都不是一步就转化为产物分子的，而往往要经过若干基元步骤，才能最后转化为产物。 　　比如氢—溴之间的气相反应，计量方程式 H2+Br2 → 2HBr 　　反应机理： 　　⑴ Br2 → Br· + Br · 　　⑵ H2 + Br· → HBr + H· 　　⑶ H· + Br2 → HBr + Br· 　　⑷ H· + HBr → H2 +Br· 　　⑸ Br· + Br· → Br2 　　经历了五个基元步骤。 3、基元反应的反应分子数：直接参加基元反应的质点数。（质点可以是分子、原子、离子、自由基等） 　　按照反应分子数的定义，可将基元反应分为三种： 　　（1）单分子反应: Br2 →Br· + Br· v=kcBr2 　　（2）双分子反应：Br· + H2 → HBr + H· v= kcBr ·cH2 （双分子碰撞生成产物） 　　（3）三分子反应：H2+I·+I·→2HI v=kcH2cI·2 （三分子碰撞生成产物） 　　绝大多数的基元反应为双分子反应，三个质点在空间同时碰撞的几率就很小，四个质点同时碰撞在一起的几率就更小，可以说不可能发生四分子反应。 　　可按照基元反应的反应式直接写出它们的速率方程，这就是质量作用定律。 　　质量作用定律：基元反应的速率与各反应物浓度的幂乘积成正比，其中各浓度的方次即为反应式中相应组分的分子数。 　　关于基元反应我们再强调两点： 　　⑴ 只有基元反应才遵循质量作用定律，非基元反应不能使用质量作用定律，即不能根据计量方程式写速率方程； 　　⑵ 反应分子数与反应级数的区别 　　反应分子数是个微观概念，只能用于基元反应；是个理论数值，只能是1、2、3。 反应级数是个宏观概念，一般针对总包反应。它是物质浓度对反应速率影响的总结果。化学反应的级数须由实验测定，反应级数的数值可以是整数、分数、0，且可正、可负，也有无级数可言的反应。 步控法 积分法 微分法 半衰期法 化学动力学 由实验数据 由反应机理 动力学计算 建立 动力学方程 稳定态法 平衡态法 三、由反应机理推导（机理）速率方程 不同的化学反应，都有各自的反应机理。掌握了一个反应机理就可以有效的控制反应速率。而反应机理的探求和确定是一件相当困难的工作。一般情况下通过这样的过程来确定的： 　　首先用一定的监测手段确定反应过程中的中间物；根据中间物的情况及其它实验事实假设一个反应机理；根据假设的反应机理