最新大学化学-化学反应速率

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应速率的数值是不相等的;
2. 瞬时速率
一般来说,化学反应都不是等速变化的,只 有瞬时速率才能表示化学反应中某时刻的真实反 应速率,瞬时速率是∆t 趋近于0时平均速率的极 限值。
v(A) lim cAdcA t0 t dt
v(B) lim cBdcB t0 t dt
v(D)tli m0 ctDddctD
v(E) lim cE dcE t0 t dt
2. 瞬时速率
瞬时速率的表达式是
浓度对时间t的微分:在
浓度-时间曲线上某一时 刻的斜率的绝对值代表 该时刻的瞬时速率,代 表了化学反应的真正速 率。
二、化学反应速率的表示方法
反应速率是通过实验测定的,实验中用化学 方法或物理方法测定在不同时刻反应物或生成物 的浓度,然后通过作图法,即可求得某一时刻的 反应速率。
(3)活化络合物极不稳定,可以分解为产物,也可以分 解为反应物,反应速率取决于活化络合物的浓度及其分 解频率。正逆反应活化能之差为反应的摩尔焓变。
二、化学反应速率的表示方法
化学反应速率(rate of chemical reaction)
在一个特定的反应中,反应物或生成物的浓度随 时间的变化率,具有“浓度·时间-1”的量纲,常用 单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增 加来表示。其单位是mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1或 mol·L-1·h-1。
白磷在纯氧气中燃烧
白磷在20%氧气中燃烧
三、浓度对反应速率的影响
一定温度下,增加反应物的浓度可以增大 反应速率。
碰撞理论解释:
一定温度下,某一化学反应,反应物中活化分子的百 分数是一定的。增加反应物浓度,使单位体积内活化分 子数目增多,增加了反应物分子有效碰撞的次数,所以 反应速率增大。
1. 基元反应
1. 碰撞理论
碰撞能发生反应的条件:
(1)能量
碰撞的分子必须具备足够高的能量,克服分子间电子云 的斥力,导致分子中原子重排,发生化学反应。这些具有足
够高能量的分子称为活化分子,这个能量被称为活化能。
(2)定向碰撞
O
活化分子只有采
取定向碰撞时,反应
NO
才能发生。
CO
1. 碰撞理论
活化能与反应速率的关系:
①测定一组c-t 数据,即测定不同时刻t 时某组分的浓 度(或分压); ②以t 为横坐标,c 为纵坐标,作c-t 曲线; ③作任一时刻t 时曲线的切线;
v(t)()dc() 斜率 dt
二、化学反应速率的表示方法
三、浓度对反应速率的影响
大量实验结果表明:在一定温度下,增加反应物 的浓度可以加快反应速率。
形成活化络合物的过渡状态需要克服一定的活化能,过 渡态理论考虑了反应物分子的内部结构及运动状况,从分 子角度更为深刻地解释了化学反应速率。
2. 过渡态理论
O
NO2
N O CO

CO 反








2. 过渡态理论
134。
O
118pmN
O +C
O
113pm
活化络合物:
O
C
OO N
活 化 络 合 物
N O+O C O
115pm 116pm
( 过 渡 状 态 )
原有的N-O键部分破裂,新的O···C键部分地形成,然 后形成活化络合物[ONOCO],这时,反应分子的大部分动能 暂时地转变为势能。
活化络合物既可以分解成反应物NO2和CO,也可以生成 产物NO和CO2,是一种过渡状态。当活化络合物[ONOCO] 的一个N-O键完全断开,新形成的O···C键进一步缩短时,
2. 过渡态理论
例题: 下图中哪一点代表反应的中间产物?
哪一点代表活化络合物?
2 活化络合物
3
势 能
1
中间产物
反应物
4 产物
反应过程
一、反应速率理论简介
小结
(1)无论是吸热反应还是放热反应,都要经过一个中间 过渡状态,反应物分子必须先爬过一个能峰,即克服反 应活化能,反应才能进行。
(2)不同的化学反应具有不同的活化能,一定温度下, 反应的活化能越大,能峰越高,活化分子数越少,反应 速率越慢;反之,活化能越小的反应速率越快。
大学化学-化学反应速率
一、反应速率理论简介
1. 碰撞理论 2. 过渡态理论
1918年路易斯在气体分子运动论的基础上提出化学 反应速率的碰撞理论;三十年代艾林等在量子力学和统 计力学基础上提出反应速率的过渡态理论。
1. 碰撞理论
反应物分子之间的相互碰撞是反应进行的先决条 件,分子碰撞的频率越高,反应速率越大。
2. 速率方程
1. 基元反应
反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物
分子的反应称为基元反应,也称为简单反应。如
反应速率的大小取决于单位时间内有效碰撞的 次数,有效碰撞的次数又与反应的活化能密切相关, 所以,活化能是决定反应速率的内在因素。一定温 度下,反应的活化能越大,反应中活化分子的百分 数就越小,单位时间内的有效碰撞就越少,反应速 率就越慢。反之,反应的活化能越小,活化分子的 百分数就越大,反应速率就越快。
便生成产物,整个体系的势能降低。来自百度文库
2. 过渡态理论
活化能与反应热的关系:
对于很多反应,正反应的活化能减去逆反应 的活化能就等于该反应的焓变∆H:
∆H = E(正)– E(逆)
当E(正)< E(逆)时, ∆H<0,反应为放热反应; 当E(正)> E(逆)时, ∆H>0,反应为吸热反应;
正反应活化能为134 kJ·mol-1,逆反应活化能为368 kJ·mol-1,正反应放热,∆H= –234 kJ·mol-1;逆反应吸 热,∆H= +234 kJ·mol-1。
2. 过渡态理论
碰撞理论直观简便,对结构复杂分子反应不适用;
过渡态理论观点:
(1)先生成活化络合物 具有足够能量的反应物分子相互接近时,分子中化学
键重排,形成活化络合物的过渡状态;
(2)后分解形成产物 活化络合物能量很高,不稳定,易分解,或分解为产物,
或分解仍为反应物;
2. 过渡态理论
活化络合物
1. 平均速率
2. 瞬时速率
1. 平均速率
aA + bB = dD + eE
可用单位时间内反应物浓度的减少来表示平均速率
v(A) cA t
v(B) cB t
也可用单位时间内生成物浓度的增加来表示平均速率
v(D) cD t
v(E) cE t
式中∆t 为时间变化,∆cA、∆cB、∆cD、∆cE分别表示∆t 时间 内各组分的浓度变化,在同一时间间隔内,以上各自表示反
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