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第八章 基元反应动力学 化学动力学全文共24页，当前为第1页。 化学动力学（chemical??kinetics） -----研究化学反应过程的速率和反应机理的物理化学分支学科。 化学动力学的研究对象 -----物质性质随时间变化的非平衡的动态体系。 化学动力学的基本任务是： (1)考察反应过程中物质运动的实际途径；(2)研究反应进行的条件（如温度、压力、浓度、催化剂等）对化学反应过程速率的影响；(3) 揭示化学反应能力之间的关系。 化学动力学全文共24页，当前为第2页。 化学动力学，按其研究层次常可分为： 唯象(只考虑宏观现象）动力学(经典化学动力学) 基元反应动力学 分子反应动态学。 化学动力学全文共24页，当前为第3页。 化学动力学的研究方法: 1. 唯象动力学也称经典化学动力学 从原始实验数据——浓度与时间的关系出发，经过分析获得某些反应动力参数——反应速率常数、活化能、指前因子等。 用这些参数可以表征反应体系的速率, 探讨反应机理。 化学动力学全文共24页，当前为第4页。 2. 基元反应动力学 快速检测反应中间物，用原位动态技术 研究基元反应的反应速率及其影响因数。 分子反应动态学 （不讲） 从微观的分子水平来看，一个化学反应是具有一定量子态的反应物分子间的互相碰撞，进行原子重排，产生一定量子态的产物分子以至互相分离的单次反应碰撞行为。 (续） 化学动力学全文共24页，当前为第5页。 §8.1 基元反应动力学----基本概念 一 化学反应速率 二 化学反应速率方程 三 基元反应 基元反应动力学——研究基元反应的动力学规律和理论，即从基元反应的角度去探索总反应的动力学行为。 8.1.1 化学反应速率 化学动力学全文共24页，当前为第6页。 1） 转化速率(rate of conversion) 化学反应 的转化速率定义为： 该反应的反应进度 随时间 t 的变化率 ，即 按照反应进度的定义，如果B为参与反应的任一种物质则 ，那么 转化速率还可以表示为 = 这一定义在描述化学反应快慢时具有通用性，但化学反应转化速率这一概念在用于不同化学反应系统时缺乏可比性，因为转化速率并没有规定系统的大小。 单位时间反应发生的次数 化学动力学全文共24页，当前为第7页。 2）反应速率( rate of reaction)——r 【重要】 定义：单位体积反应系统中反应进度随时间的变化率作为反应速率，以符号r表示，即 r = = 反应速率r 的常用单位是 mol dm-3 s-1 对均相恒容反应系统反应速率的定义可以写成 或 r 的量纲为[浓度]·[时间]-1，常用单位是：mol dm-3 s-1。对气相化学反应，在一定温度下以压强作为浓度单位这时反应速率的常用单位为Pa s-1 。 化学动力学全文共24页，当前为第8页。 3） 组分速率——rB 使用一种反应物或产物的浓度随时间的变化率绝对值来表示反应的快慢，称之为组分速率并用符号rB表示， 即 rB = 对于反应 有 rE = - d[E]/dt , rF = - d[F]/dt rH = d[H]/dt , rG = d[G]/dt 。 因此各组分速率之间有如下关系： r = rE / e = rF / f = rH / h = rG / g 化学动力学全文共24页，当前为第9页。 4） 瞬时速率 【组分速率】 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。 化学动力学全文共24页，当前为第10页。 8.1.2 化学反应速率方程 (rate equation )