无机及分析化学南京大学课件第3章.ppt

* * * * * * * * * * 3.4.2 质量作用定律 “基元反应的反应速率与反应物浓度以 方程式中化学计量数的绝对值为乘幂的乘积成正比” 一般基元反应 速率方程 * 3.4.3 非基元反应速率方程的确定 某一反应 如果其速率方程可表示为： 反应级数 = a + b a + b = 1 一级反应 a + b = 2 二级反应 a + b = 3 三级反应 * 一级反应 3.5 浓度对反应速率的影响 重排后 对上式积分 * 两边积分后得： 或写成： 半衰期（ ）反应物消耗一半所需要的时间 * 二级反应 A + B → P 3.5 浓度对反应速率的影响 如果起始物浓度相同 cA = cB * 对上式两边积分 得： 或写成： 二级反应的半衰期为： * 3.5 浓度对反应速率的影响 零级反应 重排后得 积分 得 或写成 表 3-1 不同反应级数时，反应物浓度与时间的关系得 * * 阿仑尼乌斯经验关系式 或 设某反应在温度T1、T2时，速率常数分别是 和 ，则 (2) – (1)得 3.6 温度对反应速率的影响 * 例3-14 用例 3-13 的数据，运用阿仑尼乌斯公式计算活化能。 解 由式（3-19）得 (1)将T1= 600 K，T2 = 650 K两组数据代入 (2)将T1 = 800 K，T2 = 850 K两组数据代入 * 3.7 反应速率理论简介 气体分子的能量分布图 3.7.1 碰撞理论 反应分子之间必须发生碰撞，但只有 那些动能特别大的分子之间的碰撞才可能是有效碰撞。 活化能定义 碰撞的方向性 * 3.7.2 过渡态理论 反应过程势能变化示意图 温度对分子动能分布的影响 飞秒化学 1999年，美国加州理工学院的教授 Ahmed Zewail H 获诺贝尔化学奖，以表彰他首次利用超短激光脉冲技术观察了化学反应和建立了飞秒（fs）化学，为化学及其相关学科带来了一场革命。（1 fs = 10-5 s ） * 700 fs 拓展知识 * 3.8 催化剂对反应速率的影响 A + B AB 活化能为Ea 当另一物种 Z 存在时，改变反应途径： (1) (2) 活化能 E1 活化能 E2 催化剂 Z 改变反应途径示意图 酶催化作用的特点 高度专一性 高的催化效率 温和的催化条件 特殊的酸碱环境要求 * 拓展知识 * * * * * * * * * * * * * * * * * 无机及分析化学 南京大学化学化工学院 （第五版） * 第三章 化学平衡和 化学反应速率 掌握标准平衡常数和标准吉布斯自由能变的关系； 掌握化学平衡移动的定性判断及其移动程度的定量 计算； 掌握质量作用定理和如何确定非基原反应的速率方程； 掌握反应温度对反应速率影响的阿伦尼乌斯经验式； * 3.1 化学平衡 * 3.1.1 化学平衡的特征 化学平衡是 ΔrG = 0 时的状态 化学平衡是一种动态平衡 化学平衡是有条件的平衡 3.1.2 标准平衡常数及其有关的计算 标准平衡常数( ) 在一定温度下，某反应处于平衡状态时，生成物的活度以方程式中化学计量数为乘幂的乘积，除以反应物的活度以方程式中化学计量数的绝对值为乘幂的乘积等于一常数。 当反应达到平衡时，ΔrG = 0，则 * 将 1.5 mol H2 和1.5 mol I2充入某容器中，使其在 793 K达到平衡，经分析，平衡系统中含 HI 2.4 mol。求下列反应在该温度下的 。 解： * 3.1.3 多重平衡规则 如果反应（3）= 反应（1）+ 反应（2） 因为 所以 * 3.1.3 多重平衡规则 同理，如果反应（4）= 反应（1）— 反应（2） 因为 所以 * 3.2 化学平衡的移动 * 勒夏特列（Le Chatelier）化学平衡移动原理 假如改变平衡系统的条件之一，如温度、压力 或浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。 3.2.1 化学平衡移动方向的判断 一定条件下，某化学反应的吉布斯自由能变为： 将 代入上式后得到： * 从下列关系式判断反应的方向： * 反应正向进行 反应逆向进行 平