物理化學(xué)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)

物理化學(xué)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)第1頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)熱力學(xué)的研究對象與局限性第2頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)動力學(xué)的研究對象第4頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月本章內(nèi)容4.1化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理4.2基元反應(yīng)的速率方程4.3復(fù)雜反應(yīng)的速率方程4.4溫度對反應(yīng)速率的影響4.5表觀速率方程的參數(shù)確定第5頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理1.化學(xué)反應(yīng)速率的定義及其表示方法化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi),反應(yīng)物濃度的減少量,或生成物濃度的增加量.－－第6頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)速率單位:濃度時間-1molm-3s-1對于氣體,可用分壓代替濃度單位:壓力時間-1第8頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2.反應(yīng)速率的測定測定c～t繪制c～t圖得到斜率第9頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月測定濃度的方法:化學(xué)法:t時取樣,化學(xué)分析優(yōu)點(diǎn):能直接得到濃度的絕對值.缺點(diǎn):操作復(fù)操,分析速度慢.物理法:測定與c有線性關(guān)系的物理量,如旋光度、折光率、壓力、體積、電動勢、電導(dǎo)及各種光譜、質(zhì)譜等信號優(yōu)點(diǎn):連續(xù)、快速、方便.缺點(diǎn):干擾因素多、易擴(kuò)散誤差.需要標(biāo)準(zhǔn)曲線第10頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月3.化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理，就是在化學(xué)反應(yīng)過程中從反應(yīng)物變?yōu)楫a(chǎn)物所經(jīng)歷的具體途徑，稱為反應(yīng)機(jī)理，或稱反應(yīng)歷程。反應(yīng)歷程反應(yīng)機(jī)理概念第11頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月如果一個化學(xué)反應(yīng)，是反應(yīng)物的微粒（原子，分子，離子，自由基…）直接作用，一步直接實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，稱為元反應(yīng)，也稱基元反應(yīng)?；磻?yīng)第12頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)機(jī)理的分類簡單反應(yīng)：一個元反應(yīng)復(fù)合反應(yīng)：兩個或兩個以上元反應(yīng)第13頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)分子數(shù)基元反應(yīng)中，參加反應(yīng)的反應(yīng)物微粒的個數(shù)，稱為該基元反應(yīng)的反應(yīng)分子數(shù)。單分子反應(yīng)雙分子反應(yīng)三分子反應(yīng)只有經(jīng)過動力學(xué)的機(jī)理研究后才能確定基元反應(yīng)第14頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月速率方程第15頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)量作用定律對于基元反應(yīng)，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的冪乘積成正比。冪指數(shù)就是基元反應(yīng)方程中各反應(yīng)物的系數(shù)。這就是質(zhì)量作用定律，它只適用于基元反應(yīng)?；磻?yīng)化學(xué)反應(yīng)速率方程式第16頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)速率常數(shù)不同的反應(yīng)有不同的反應(yīng)速率常數(shù)。反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)溫度，反應(yīng)介質(zhì)（溶劑），催化劑等有關(guān)。反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度無關(guān)。反應(yīng)速率常數(shù)的量綱與反應(yīng)分子數(shù)有關(guān)。第17頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)級數(shù)第18頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第19頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2基元反應(yīng)的速率方程1.一級反應(yīng)第25頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一級反應(yīng)的微分速率方程第26頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一級反應(yīng)的積分速率方程第27頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一級反應(yīng)的特點(diǎn)

k1的量綱時間-1作圖為一直線，斜率為-k斜率第28頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月半衰期：是指反應(yīng)物的起始濃度消耗了一半所需的時間。一級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的起始濃度無關(guān)。一級反應(yīng)的半衰期可以用來衡量反應(yīng)速率。越大，k1越小，反應(yīng)速率慢。第29頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2.二級反應(yīng)第30頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二級反應(yīng)的微分速率方程第31頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)時第32頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二級反應(yīng)的積分速率方程若定積分第33頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月不定積分式若定積分式不定積分式第34頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月

k2的量綱為濃度-1.時間-1作圖為一直線，斜率為k二級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的起始濃度成反比。二級反應(yīng)的特點(diǎn)第35頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月3.零級反應(yīng)第36頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月零級反應(yīng)的微分速率方程第37頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月零級反應(yīng)的積分速率方程第38頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月零級反應(yīng)的特點(diǎn)

k0的量綱為濃度.時間-1作圖為一直線零級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的起始濃度成正比。第39頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月4.簡單級數(shù)反應(yīng)的規(guī)律第40頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月5.反應(yīng)級數(shù)的確定確定反應(yīng)級數(shù)的方法與過程大致為：先根據(jù)具體反應(yīng)，預(yù)估可能的反應(yīng)級數(shù)，然后設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟，測出的c—t

有關(guān)的數(shù)據(jù)，用各種不同的處理方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并得到最終結(jié)果。主要處理的數(shù)據(jù)為反應(yīng)速率常數(shù)k和反應(yīng)級數(shù)n第42頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月確定反應(yīng)級數(shù)的方法

微分法

積分法

半衰期法

孤立變量法第43頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月以——作圖

微分法斜率為n截距為級數(shù)可為整數(shù)，分?jǐn)?shù)第44頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月

積分法嘗試法對于正整數(shù)級的反應(yīng)可用此法判斷。實(shí)驗(yàn)測定一系列的c—t數(shù)據(jù)，分別代入各級數(shù)的動力學(xué)方程，每組數(shù)據(jù)可得到一個k值。若代入某個方程后，用多組c—t數(shù)據(jù)計算出的k值為常數(shù)時，該公式所代表的級數(shù)就是所求的反應(yīng)級數(shù)。第45頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月作圖法用各級反應(yīng)所特有的線性關(guān)系作圖確定級數(shù)。要求：數(shù)據(jù)點(diǎn)要多。獲得良好的直線關(guān)系后，可由斜率得到反應(yīng)速率常數(shù)k值。第46頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月

半衰期法用不同的初始濃度c0測出如與初始濃度c0無關(guān)，則不是一級反應(yīng)。第47頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月斜率為1-n

截距為第48頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月

孤立變量法可用改變反應(yīng)物數(shù)量比的方法確定級數(shù)ab在幾次實(shí)驗(yàn)中保持