大學(xué)物理化學(xué)經(jīng)典課件7-4-動力學(xué).ppt

1、7.4 溫度對反應(yīng)速率的影響 阿侖尼烏斯(Arrhenius)公式,7.4.1 阿侖尼烏斯公式,7.4.2 反應(yīng)速率和溫度之間的關(guān)系,7.4.3 活化能和反應(yīng)熱,A為指前因子或頻率因子。,Ea為阿侖尼烏斯活化能。,7.4.1 阿侖尼烏斯公式,即阿侖尼烏斯公式。,Ea的大小反映了反應(yīng)速率隨溫度的變化程度。,如果溫度變化范圍較大，活化能將隨溫度而變化,相當(dāng)于0 K下的活化能,此時，,在溫度變化不大時， Ea可視為常數(shù)。,速 率,速 率,速 率,速 率,速 率,指數(shù)型,爆炸反應(yīng),酶反應(yīng),碳的氧化,NO+O2 NO2,7.4.2 反應(yīng)速率和溫度的關(guān)系,Ea：活化能， 與 RT 有同樣的單位。,即,討論

2、：,？,7.4.3 活化能和反應(yīng)熱,若,具有能量的單位。,由,即，化學(xué)反應(yīng)的摩爾恒容反應(yīng)熱在數(shù)值上等于正向反應(yīng)與逆向反應(yīng)的活化能之差。,近似令,焓H,反應(yīng)坐標(biāo),小結(jié),焓H,反應(yīng)坐標(biāo),或,練習(xí)題：,有一平行反應(yīng)，已知E1E2, 為了多得到產(chǎn)物C如何調(diào)節(jié)溫度？,A2B,C（主反應(yīng)）,D （副反應(yīng)）,k1,k2,7.5 動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)的處理,分級數(shù)和反應(yīng)級數(shù) 速率常數(shù)或速率系數(shù) Arrhenius活化能 指前因子,目的是什么？,建立速率方程(不同溫度下反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系）,獲得若干特征參數(shù)：,如何獲得實驗數(shù)據(jù)？,通常間接地測定某些物理性質(zhì)隨時間的變化,A + B P,例如,A的濃度變化與物理性質(zhì)Y

3、的改變量成正比,如何對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理？,積分法 微分法 孤立法,積分法利用速率方程的積分式來確定反應(yīng)級數(shù)。,包括: 1) 嘗試法 2) 圖解法 3) 半衰期法,7.5.1 積分法,嘗試法 :, 利用實驗數(shù)據(jù)（起始濃度c0 和一定時間對應(yīng)的濃度c ）代入各級反應(yīng)的積分式中，計算k。, 如果實際反應(yīng)的級數(shù)正好是所選擇代入的級數(shù)，那么不同時間間隔的實驗數(shù)據(jù)計算出的k 值將相等。,A + B P,C2H5ONa + C2H5(CH3)2SI NaI + C2H5O C2H5 + S(CH3)2,kC2H5ONaC2H5(CH3)2SI, = k AB,7.5.1.1 嘗試法,反應(yīng)簡寫成,例如：,C2H5ONa + C2H5(CH3)2SI 反應(yīng)在 337.10 K的實驗數(shù)據(jù),k 的計算值,因此，反應(yīng)速率方程為：,嘗試法依賴實驗數(shù)據(jù)； 對于沒有簡單級數(shù)的反應(yīng)，嘗試法則無法確定反應(yīng)級數(shù)了。有時候?qū)嶒灥恼`差會導(dǎo)致有爭議的結(jié)果。, = k A B,2) 圖解法,根據(jù)線性關(guān)系：,反應(yīng)的動力學(xué)數(shù)據(jù)如下：,反應(yīng) A P = kA,7.