珍貴無機化學(xué)課件第4章化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ).

1、本章學(xué)習(xí)要求:了解化學(xué)反應(yīng)速度的概念濃度、溫度等對化學(xué)反應(yīng)速度的影響反應(yīng)級數(shù)的概念了解活化能和活化分子的概念6»碰撞理論的基本內(nèi)容4-1化學(xué)反應(yīng)速度aA + bBf cC + dD在定容條件下：_ 1 dCA _ 1 dCB _ 1 dCc _ 1 dCDI'二二二 ba dt b dt c dt d dt化學(xué)岡應(yīng)速度是以單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少 物濃度的增加來表示爲(wèi)速度（切線斜率）Slope=¥tOIII素。tto反應(yīng)速度的快慢，首先 取決于反應(yīng)物的本性； 其次決定于反應(yīng)物的濃 度、溫度和催化劑等因很顯攵4： 1,的系婁，用三種物質(zhì)濃度的變化表示的該反應(yīng)速率之比

2、是2： 它們之間的比值為反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)分子式前 比1 Ac(N2O5) = 1 Ac(NOj &(6)2 A/ 4 Z7Ai表示反應(yīng)速率時，必須注明用哪一種物質(zhì)濃度的變化來表互相換算時，要注意反應(yīng)式中計量系數(shù)之間的關(guān)系4-2反應(yīng)速度和濃度的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度的乘積成正比，這種 關(guān)系稱為質(zhì)量作用定律(Law of mass action)用數(shù)學(xué)式來表示化學(xué)反應(yīng)速度與濃度的關(guān)系，稱 為速鷹方程式(Rate equation)對于-般反應(yīng)：aA + bBcC + dD對某一反應(yīng)而§:在一定溫度下，k是常數(shù)，溫度改變，k值也改變。但反應(yīng)物濃度不會影響速度常數(shù)?？诜磻?yīng)級

3、數(shù)就是在速度方程中濃度乘積項里各物質(zhì) 濃度的指數(shù)和?？诜磻?yīng)級數(shù)不能由反應(yīng)方程式直接導(dǎo)出，須以實驗為根 據(jù)。反應(yīng)級數(shù)不一定是整數(shù)，可以是分?jǐn)?shù)（小數(shù)），也可 以是零?？诹慵壏磻?yīng)指反應(yīng)速度與反應(yīng)物的濃度無關(guān)。速度才程式和速度常數(shù)的確定反應(yīng)速率方程的確定初始速率法通過實驗測定反應(yīng)初始階段反應(yīng)物濃度隨時間的變化反應(yīng)過程中，濃度隨時間的變化 例如：對一級反應(yīng)，v=kCAdt A些kdtCalnC04CjA = nC-kt自己推導(dǎo)：二級反應(yīng)濃度與時間的關(guān)系濃度矗對數(shù)與時間成直線關(guān)系，直線的斜率=一k溫度對反應(yīng)速率的影響Arrhenius 方程%k = ke RTkill與1/T成直線關(guān)系，斜率為一Ea/R,

4、截距為Ink。 活龍能的求得，溫度對反應(yīng)速率影響的討論-')可以求得Ea。k、R 丁、丁2反之，已知Ea,求得另一溫度下的k2也可以已知兩個溫度下的速率常數(shù)，則:度對反應(yīng)速度的影響:(1) 升高一定溫度，高溫時，k 增大相對較小；低溫度時，k增大相 對較大。(2) Ea大的，k增大較大。4-3反應(yīng)速度理論(碰撞理論、活化絡(luò)合理論)有效刊發(fā)生刊撞理論：在氣體反應(yīng)中,反應(yīng)物分子不斷 I撞，其中大多數(shù)碰撞并不能發(fā)生發(fā)應(yīng)，只有匚定數(shù)目的少數(shù)分子碰撞才能發(fā)生反應(yīng)。這種 能夠委生反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。對于十特定的反應(yīng)，在碰撞時分子發(fā)生反應(yīng)所需要的最小能量活化能發(fā)生可有一員能夠:對于-要的活化絡(luò)合

5、理論（過渡態(tài)理論）能量a. b中間絡(luò)合態(tài)E際逆）（1）從初始態(tài)到絡(luò)合態(tài), 吸收能量；二狀態(tài)的能 量差就是活化能；（2）化學(xué)反應(yīng)的焙變A rHm=Ea （正）一Ea （逆）態(tài)物 b始應(yīng) a+初反P態(tài)、了物C終產(chǎn)（3）反應(yīng)物濃度增大, 活化分子數(shù)增多，反應(yīng) 速度加快反應(yīng)歷程（4）反應(yīng)溫度升高， 活化分子比例增大，反 應(yīng)速度加快44催化劑與催化作用在反應(yīng)體系中加入少量的某些物質(zhì)，能使反應(yīng)速 度發(fā)生極大的改變，而在反應(yīng)終了時，這些物質(zhì) 的質(zhì)量與它們的化學(xué)組成都沒有發(fā)生改變，這些物質(zhì)催化劑（Catalyst）。劑來改變反應(yīng)速率的作用稱為催化作用 （Catalysis）。正催化劑能加快反應(yīng)速率的催化劑。負(fù)

6、催化劑能減慢反應(yīng)速率的催化劑。反應(yīng)的特征:催化1）催化劑只能加速熱力學(xué)可能進(jìn)行的反應(yīng)。2）催化劑只改變反應(yīng)途徑，不改變反應(yīng)的始態(tài) 與終鼠化劑有選擇性催化作用o3）4）催化劑在特定條件下才有活性。-質(zhì)量作用定律表示反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系, 其速率方程式和速率常數(shù)都是以實驗為根據(jù)的。級數(shù)是指速度方程式中濃度乘積項內(nèi)各物質(zhì)濃度的指數(shù)和。由反應(yīng)級數(shù)可以推測其反應(yīng)機理。許多化學(xué)反應(yīng)的機理并不簡單，是由許多基元反應(yīng)所組成。在實 的內(nèi)因驗事實的基礎(chǔ)上，用有效碰撞理論說明反應(yīng)速率 又進(jìn)一步提出活化能和活化因子的概念。數(shù)與溫度的關(guān)系，同時討論了活化能大小與反 應(yīng)速率常數(shù)之間的關(guān)系?！被罨苁欠肿釉谂鲎矔r發(fā)生反應(yīng)所需要的最低能量， 能量分布曲線表示活化能和活化分子之間的關(guān)系。并用 化合嗎和活化分子這些概念來闡述反應(yīng)物濃度、溫度、 催化沖吋反應(yīng)速率的影響。阿累尼烏斯經(jīng)驗式表示出反