[理学]工科基础化学第五章 化学动力学初步.pdfVIP

第五章 化学动力学初步 第五章主要内容 5.1 化学反应速率的定义 5.2 影响化学反应速率的因素 5.3 化学反应速率的基本理论 5.4 催化作用与催化剂 5.5 复合反应动力学 化学动力学初步 化学热力学中，已回答了有关化学反 应能否自发进行反应的方向性以及某种 反应物可能达到的最大转换率问题。本章 将讨论实现化学反应需要多少时间即反应 速率的问题，属于化学动力学范畴，而化 学平衡属于化学热力学范畴。 在现实中，可能的不一定要发生，特 别是不一定以显著的速度(我们能够观察到 的速度)发生。 化学动力学初步 化学动力学： 研究反应的速率和反应机理的学科。 影响反应速率的因素： （1）反应物的本性； （2）反应物的浓度、系统的温度、压力、 催化剂等； （3）光、电、磁等外场； 化学动力学初步 不同的化学反应，其反应速率往往有 很大的差别。 火药的爆炸瞬间完成，离子反应可以 秒计，一些有机物的聚合要长达数小时， 橡胶的老化需数年之久。一般说来，在常 见的化学反应中，无机的离子反应都快， 而大多数有机反应都比较慢。 化学动力学初步 化学反应速率的快慢，跟人类的生活和 生产紧密相关。 我们总希望那些对人类有益的化学反 应，如钢铁的冶炼、橡胶的合成等，进行得 快些，以利于提高生产效率；而希望那些时 人类不利的化学反应，如金属的腐蚀、橡胶 的老化、食物的腐烂等，进行得慢些，以减 少损失。 因此，研究反应速率并掌握它的规律， 是一个至关重要的问题。 5.1 化学反应速率的定义 对于化学反应： 0 = ∑ν B B B 1 dC 对于恒容反应： v = · B 标准单位： ν d t mol·dm-3 ·s-1 B ν：反应中物质B的化学计量数； B dC /dt ：由于化学反应引起物质B的浓 B 度(C B)随时间的变化速率。 5.1 化学反应速率的定义 n反应速率必须与化学计量方程式相对应。 n可以采用任何一种反应物或产物来表示反 应速率，结果一致。 n 一般选主反应物。 n 这里反应速率是一种瞬时速率！ n对于多数反应，由于反应过程中物质的浓 度时刻处于变化之中，故反应速率也是随 时间而变化的。 n对于气相反应也可以用气体的分压。 5.1 化学反应速率的定义 R P 在浓度随时间变化的图 上，在时间t时，作交 点的切线，就得到 t 时刻的瞬时速率。显 然，反应刚开始，速率