瞬时消耗速率.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 高中化學(下) 第六章化學反應速率 化學反應速率 對於化學反應，化學家除了研究反應物及產物的特性，探討化學計量之外，也關注反應速率以及反應的過程 ；反應速率以及反應的過程是化學動力學的主要 研究內容，本章以討論反應速率為主。 化學反應速率 許多工程進行時需用炸藥摧毀高樓，炸藥的威力來自其引爆後的快速反應；在實驗室或化學工廠裡，許多快速的反應卻必須設法降低其速率，以免發生意外；對於反應緩慢者，又必須提高其反應速率，以符合經濟效益。以上種種都屬於化學動力學研究範圍的例子。 第六章化學反應速率 6-1 反應速率的基本概念 6-2 碰撞學說 6-3 濃度與反應速率的關係 6-4 溫度與反應速率的關係 6-5 催化劑與反應速率的關係 6-1反應速率的基本概念 鋅＋鹽酸 快 鐵器生鏽 慢 青銅生鏽 慢 6-1.1 反應速率的典型表示法 6-1.2 反應速率的測定 6-1.3 影響反應速率的因素 6-1反應速率的基本概念 6-1.1 反應速率的典型表示法 1. 單位時間內反應物濃度的變化量 或 2. 單位時間內產物濃度的變化量 或 6-1.1 反應速率的典型表示法 3. 反應速率間的關係： RA：RB：RC：RD＝a：b：c：d 例題 6-1 下表為反應 在 55 ℃ 時的反應數據。試求： (1) 0 秒至 100 秒之間，N2O5 的平均消耗速率。 (2) 200 秒至 300 秒之間，NO2 的平均生成速率。 6-1.1 反應速率的典型表示法 例題 6-1 (解答) 6-1.1 反應速率的典型表示法 (1) 根據反應速率之定義 代入實驗數據 例題 6-1 (解答) 6-1.1 反應速率的典型表示法 (2)因 [N2O5] 隨著反應進行而減少，故 N2O5 的消耗速率降低，而 NO2 的生成速率可依方程式的係數比求得。 練習 6-1 反應 2NO(g) ＋ O2 (g) → 2NO2 (g) ，在 10.0 秒內 NO 的平均消耗速率為 1.00×10－3 M s－1， 試求： (1) 氧氣的平均消耗速率 (2) 二氧化氮的平均生成速率 6-1.1 反應速率的典型表示法 練習 6-1 (解答) 6-1.1 反應速率的典型表示法 瞬間反應速率 6-1.1 反應速率的典型表示法 當所取時間間隔趨近於 0 時，所求得的反應速率即為各物種的瞬時反應速率。 以反應物A為例： 瞬間反應速率 6-1.1 反應速率的典型表示法 幾何學上的意義： 2. Q點的切線 L 的斜率 大小：  ? t2 時 A 的 瞬時消耗速率 1.線段 PR 的斜率： ? t1、t3 時距間的 平均反應速率 例題 6-2 已知反應 於 t＝10 秒時，S2O82－的瞬時消耗速率為 2.00×10－2 M s－1，試求此時： (1) I－ 的瞬時消耗速率 (2) SO42－ 的瞬時生成速率 6-1.1 反應速率的典型表示法 例題 6-2 (解答) 6-1.1 反應速率的典型表示法 練習 6-2 已知反應 於 t＝100 秒時，氨氣的瞬時生成速率為 1.80×10－3 atm s－1 ，試求此時： (1) 氫氣的瞬時消耗速率 (2) 容器內的總壓是變大或變小？ 其瞬時總壓的變化速率多大？ 6-1.1 反應速率的典型表示法 練習 6-2 (解答) 6-1.1 反應速率的典型表示法 (2) 因為生成物的係數和小於反應物的係數 和(2-1-3=-2)，因此總壓變小。 6-1.2 反應速率的測定 1.測定固體反應物或產物的克數增減，液體反應物或產物的體積增減： 2.反應前後氣體物質的莫耳數有變化的反應： 6-1.2 反應速率的測定 3.測定顏色變化的速率：反應前後由無色變有色或有色變無色的反應，皆可利用光譜吸收度之變化測定其顏色的深淺變化速率，作為反應速率大小。 4.測定溶液導電度的變化速率： 6-1.2 反應速率的測定 5.測定溶液的 pH 值變化速率： 影片 例題 6-3 過氧化氫分解放出氧氣是同學們熟悉的實驗之一，對反應 試問： (1) 如何簡便的測定此反應的反應速率？ (2) 甲同學告訴你，他想用s－1作為此反應速 率的單位，行得通嗎？若可行，該如何操 作呢？ 6-1.2 反應速率的測定 例題 6-3 (解答) 6-1.2 反應速率的測定 (1) 測定氧氣的生成速率最為簡便 (2) 可行；可測量定溫、定壓下製備一定 體積氧氣所需秒數；以該秒數的倒數 表示反應速率，其單位即為 s－1