第七章 化学反应速率PPT.pptVIP

一级反应的特征 一级反应速率常数的单位： (时间)－1 反应物浓度的对数与时间成直线关系 斜率： 一级反应的特征 半衰期(half-life)：反应物的浓度降到起始浓度的一半时的反应时间 一级反应的半衰期 一级反应的半衰期与反应物起始浓度无关 对于一级反应，不管起始浓度如何，只要浓度比例相同，则耗时也相同。 例 题 已知37oC某药物的分解反应的速率常数k为0.069 h－1。问该药物经多长时间可分解90%和50%？ t1/2 = 10 h t = 33.2 h （二）二级反应(second order reaction ) 反应速率与反应物浓度二次方成正比的反应 (1) 2A→产物 v=kcA2 (2) A+B→产物 v=kcAcB 二级反应的特征 二级反应速率常数单位：[浓度]-1 · [时间]-1 反应物浓度的倒数与时间成直线关系 直线斜率为 k 二级反应的半衰期 二级反应半衰期与反应物起始浓度有关 例 题 乙酸乙酯在298K时的皂化反应为二级反应： CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH 若乙酸乙酯与氢氧化钠的起始浓度均为0.01mol·L-1，反应20min以后，碱的浓度消耗掉0.00566mol·L-1。 试求：①反应的速率常数；②反应的半衰期。 三个半衰期以后的浓度？经历的时间？ （三）零级反应 一定温度下，反应速率与反应物浓度无关的反应 (zero order reaction) 零级反应的特征 零级反应速率常数单位：[浓度] · [时间]-1 反应物浓度与时间成直线关系 直线斜率为 －k 零级反应的半衰期 零级反应半衰期与反应物起始浓度有关 小 结 一级 二级 零级 速率方程 c0 - c = kt 线性关系 lgc对t 对t c对t 斜率 k -k 半衰期 k的单位 [时间]-1 [浓度]-1·[时间]-1 [浓度]·[时间]-1 第四节 温度与化学反应速率的关系 r T r T r T r T r T (1) (2) (3) (4) (5) （1）反应速率随温度的升高而逐渐加快，它们之间呈指数关系，这类反应最为常见。 （2）开始时温度影响不大，到达一定极限时，反应以爆炸的形式极快的进行。 （3）在温度不太高时，速率随温度的升高而加快，到达一定的温度，速率反而下降。如多相催化反应和酶催化反应。 （4）速率在随温度升到某一高度时下降，再升高温度，速率又迅速增加，可能发生了副反应 （5） 温度升高，速率反而下降。这种类型很少，如一氧化氮氧化成二氧化氮。 r T r T r T r T r T (1) (2) (3) (4) (5) 一、范特霍夫(van?t Hoff)近似规则 温度每升高10oC，化学反应速率约增大为原来的2～4倍 原 因 温度升高，有效碰撞的频率增大 T2 T1 温度升高，活化分子百分数增大 二、阿伦尼乌斯方程式 A：指数前因子或频率因子 Ea：反应活化能 R：摩尔气体常数 T：热力学温度 式中A为指数前因子或频率因子，它与单位时间内反应物分子的碰撞频率及碰撞时分子取向的可能性有关。 对给定反应在温度变化不大时，Ea 和 A 均可视为常数。 讨 论 反应温度相同且A值相近的几个反应，反应速率常数与活化能成反比 对某一反应，活化能可视为常数，温度越高，k越大，反应速率越快 活化能对速率常数随温度变化的影响 直线斜率为 Ea(3)Ea(2)Ea(1) 对同一反应，k 随T 的变化在低温区较敏感 T /K lnk2 增加 10 → 20 1倍 370 → 463 100 →200 1倍 1000 →2000 第七章 化学反应速率 第一节 化学反应速率的表示方法 第二节 影响化学反应速率的内在因素——活化能 第三节 浓度与反应速率的关系 第四节 温度与反应速率的关系 第五节 催化剂与反应速率的关系 第六节 链反应和光化学简介 教 学 要 求 熟悉反应速率的表示方法 掌握影响化学反应速率的内在因素——活化能 掌握浓度、温度与反应速率的关系 熟悉催化剂与反应速率的关系 了解初均速法在药物稳定性测定中的应用 第一节 化学反应速率的表示方法 一、化学反应的平均速率和瞬时速率 时间 速度 反应物 产物 化学反应速率：单位时间