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化学基本原理—化学反应速率(医用化学课件)
2 N2O5(g)→4NO2(g) + O2(g)
c起始/ mol·L-1
2.1
0
0
c100秒末/ mol·L-1 1.95
0.30 0.075
试计算反应开始100秒内的平均速率。
解
vN 2O5
1.95 2.1 100
1.5 10 3 mol l 1 s 1
v NO 2
0.30 0.0 3.0 10 3 mol l 1 s 1 100
▲ 一些反应的Ea 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g), N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g), HCl + NaOH → NaCl+H2O,
Ea=251 kJ·mol-1 Ea=175.5 kJ·mol-1
Ea≈20 kJ·mol-1
离子反应和沉淀反应的Ea都很小
E*
Ek
碰撞理论 过渡态理论
活化分子与 活化能
活化能与反 应热
影响化学反应速率的因素
一 浓度对化学反应速率的影响 二 温度对化学反应速率的影响 三 催化剂对化学反应速率的影响
一、浓度对化学反应速率的影响
在纯O2中
在空气中(20%O2)
白磷在纯氧与空气中的燃烧反应
结论:在一定条件下,增大反应物的浓度,化学反应速 率会加快;减少反应物的浓度,化学反应速率会减慢。
解v N 2O5
1.95 2.1 100
1.5 10 3 mol l 1 s 1
v NO 2
0.30 0.0 3.0 10 3 mol l 1 s 1 100
vO2
0.075 0.0 7.5 104 mol l1 s1 100
1 2
学习重点化学化学反应速率常识
学习重点化学化学反应速率常识化学反应速率是指化学反应中物质浓度变化随时间的变化率。
了解反应速率的变化规律对于理解化学反应的本质和掌握实验操作具有重要意义。
本文将重点介绍化学反应速率的概念、影响因素以及测定方法等相关知识。
一、化学反应速率的定义化学反应速率可以用物质浓度变化与时间的比值来表示。
对于一个简单的化学反应:A → B,其速率可以表达为:v = Δ[B]/Δt,其中Δ[B]表示物质B的浓度变化量,Δt表示时间变化量。
通常情况下,速率可以用摩尔/升·秒(mol/L·s)来表示。
二、影响化学反应速率的因素1. 反应物浓度:反应物浓度越高,碰撞机会越多,反应速率越快。
2. 反应物表面积:反应物表面积越大,碰撞面积越大,反应速率越快。
3. 温度:温度升高,反应物分子活动性增强,碰撞频率增加,反应速率加快。
4. 催化剂:催化剂能够降低反应的活化能,提高反应速率。
5. 光照强度:一些反应需要光的能量来推动,光照强度越强,反应速率越快。
三、测定化学反应速率的方法1. 化学计量法:通过比较产物的生成量和反应物的消耗量,确定反应速率。
2. 秒表法:通过测量在一定时间内化学反应的进行程度,计算反应速率。
3. 光度法:通过测定反应物或产物在特定波长处的吸光度变化,推算反应速率。
4. 集气法:通过收集和测定反应气体的产生速率,确定反应速率。
5. 电导法:通过测量电导变化,推断出反应速率。
四、常见的化学反应速率实验1. 酶催化反应速率实验:如过氧化氢分解的酶催化反应速率实验。
2. 反应物浓度对反应速率的影响实验:如硫酸与钠碳酸反应中改变浓度观察反应速率的实验。
3. 温度对反应速率的影响实验:如碳酸氢铵与氢氧化钠反应中改变温度观察反应速率的实验。
五、化学反应速率的应用1. 工业生产:了解反应速率,可以优化工业生产过程,提高产能。
2. 环境保护:某些反应速率慢的化学物质可能会对环境造成潜在风险,了解其速率有助于制定环境保护措施。
[精选]第一节化学反应速率--资料
= 45.7
解方程式得x=1.54 平衡时各物质的浓度为: [H2]=[I2]=1.00-1.54/2=0.23 mol·L-1
[HI]=1.54mol·L-1 100%
H 2的初始浓度 H 2的平衡浓度 H2的平衡转化率为= × H 2的初始浓度
• 2.过渡态理论
• (1)理论要点
化学反应不是简单碰撞,是经过旧键松弛,新键形成,产生”活化络合 物”,即”过渡态”再转变为生成物的过程。 A+BC [A···B···C] AB+C • (2)活化能 “活化络合物”具有的最低能量与反应物分子平均能量之差,为过渡 态理论中的活化能概念。 • (3)Ea与v关系和碰撞理论中一样 • (4)反应热ΔH与Ea的关系 ΔH = Ea正 - Ea逆 思考题 1.化学反应速率不同的根本原因是什么? 2.在一可逆反应中,吸热反应和放热反应谁的活化能大? 为什么?
(二)化学反应热和热化学方程式
• 1.反应热
化学反应中放出或吸收的热量 放热为+Q 吸热为-Q • 2.热化学方程式 表明反应放出或吸收热量的化学方程式 • 3.书写热化学方程式时需要注意的几点 (1)必须表明反应物和生成物的状态 (2)热量值要与方程式中对应物质的系数一致 (3)可逆反应中,正反应放热,逆反应就为吸热,且热量值相等 (4)未加注明时,反应热的数据一般是指在101.3kPa和250C条件下所 测得,在其他条件下测定时,必须注明条件。 • 4.如果反应热用ΔH表示,则放热为+ΔH ,吸热为-ΔH
第三节 化学平衡的移动
一、浓度对化学平衡的移动 • 1.平衡移动 平衡是相对的,暂时的,一旦外界条件改变,平衡就会破坏, 产生新的平衡,这就是化学平衡的移动。 • 2.浓度对平衡移动的影响 增加反应物浓度,根据质量作用定律,增加了v正,则此时v正 >v逆,平衡破坏,且向正方向移动. 增加生成物的浓度,情况和上面所叙恰好相反,平衡向逆方 向移动. • 3.与转化率的关系 转化率是指某一反应物转化为生成物的程度.平衡移动,转 化率肯定会改变.当减少生成物使平衡移动时,任何一反应 物的转化率都增加;当增加某一反应物使平衡移动时,该反 应物的转化率不增加,但其它反应物的转化率将增加. 思考题 生产时,为增加高价格反应物的转化率,可以采取那些措施?
化学反应速率知识点笔记
化学反应速率知识点笔记
化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
反应速率受多种因素影响,包括温度、浓度、催化剂等。
以下是关于化学反应速率的一些知识点笔记:
1. 定义,化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
通常用物质的浓度变化来表示。
2. 反应速率的计算,反应速率可以通过观察反应物浓度的变化来计算。
对于消耗反应物A和生成物B的反应,反应速率可以表示为,速率 = -Δ[A]/Δt = Δ[B]/Δt,其中Δ[A]和Δ[B]分别表示反应物A和生成物B的浓度变化,Δt表示时间变化量。
3. 影响因素:
温度,一般来说,温度升高会加快反应速率,因为温度升高会增加分子的平均动能,促进反应物分子间的碰撞。
浓度,反应物浓度越高,反应速率越快,因为反应物分子之间的碰撞频率增加。
催化剂,催化剂可以降低反应活化能,从而加快反应速率,但催化剂本身不参与反应。
4. 反应速率方程式,对于复杂的反应,可以通过实验数据推导出反应速率方程式,这可以帮助我们理解反应机制和预测反应速率随时间的变化。
5. 反应动力学,反应速率的研究属于反应动力学的范畴,通过实验数据和理论模型来探讨反应速率与反应物浓度、温度等因素之间的关系。
总结,化学反应速率是一个重要的研究对象,了解反应速率的影响因素和计算方法对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
希望以上笔记能够帮助你更好地理解化学反应速率的相关知识。
化学反应速率
化学反应速率化学反应速率是指化学反应在单位时间内物质的转化程度。
它是描述化学反应速度快慢的物理量,可以用浓度变化率表示。
本文将从定义、影响因素以及调控方法三个方面详细介绍化学反应速率。
一、定义化学反应速率是指反应物浓度在单位时间内的减少量或增加量。
它可以用如下公式表示:速率= Δ物质浓度/ Δ时间速率的单位一般用mol/(L·s)或mol/(dm³·s)来表示。
二、影响因素化学反应速率受到多种因素的影响,主要包括温度、浓度、催化剂和物质状态等。
1. 温度:温度是影响化学反应速率的重要因素。
一般来说,随着温度的升高,分子的平均动能增加,反应物分子之间的碰撞频率和碰撞能量也增加,从而加快反应速率。
2. 浓度:化学反应速率与反应物的浓度密切相关。
反应物浓度越高,反应物分子之间的碰撞频率越高,反应速率也越快。
3. 催化剂:催化剂是能够改变反应速率的物质。
催化剂通过提供新的反应路径,降低了反应物之间的活化能,从而加速了反应速率。
4. 物质状态:物质的状态对化学反应速率有重要影响。
溶液中的反应速率通常比固体反应速率快,这是因为溶液中反应物分子之间的碰撞频率更高。
三、调控方法调控化学反应速率的方法多种多样,下面介绍几种常见的方法。
1. 温度调控:可以通过升高或降低温度来调节化学反应速率。
提高温度可以加快反应速率,而降低温度则可以减慢反应速率。
2. 浓度调控:通过改变反应物的浓度可以调节反应速率。
增加反应物浓度通常可以加快反应速率,而减少反应物浓度则可以减慢反应速率。
3. 催化剂的使用:催化剂可以加速反应速率,常用于加快某些反应的进行。
催化剂不参与反应本身,但能够提供新的反应路径,从而降低反应物的活化能。
4. 反应条件的调节:除了温度、浓度和催化剂,还可以通过调节其他反应条件,如压力和pH值等,来调节化学反应速率。
总结:本文介绍了化学反应速率的定义、影响因素以及调控方法。
化学反应速率是描述化学反应速度的物理量,受到温度、浓度、催化剂和物质状态等因素的影响。
大学化学之化学反应速率
(1)写出该反应的速率方程式并指出其反应级数; (2)求出该反应的速率常数k; (3)计算当c(A) = 0.15 mol·L-1,c(B) = 0.15 mol·L-1时的 反应速率。
: 解(1)设该反应的速率方程式为υ = kc x ( A) ⋅ c y ( B ) 2 由1,实验得,当c ( B ) 不变时,υ 与c ( A) 成正比,所以,x = 1。 由1, 3实验得,当c ( A) 不变时,υ 与c 2 ( B ) 成正比,所以,y = 2。 因此,该反应的速率方程为 : υ = kc( A) ⋅ c 2 ( B ) 由于x + y = 1 + 2 = 3。所以,该反应的反应级数为3
反应历程与化学方程式的关系: Cl(g) + H2(g) → HCl(g) + H(g) (2) 通常写的化学反应方程式往往只能表明反应的总结果, 并不能说明从反应物转变为生成物所经历的途径。 (3) H(g) + Cl (g) → HCl(g) + Cl(g)
2
Cl(g) + Cl(g) + M → Cl2(g) + M (4) 反应历程的举例说明: 上述四个步骤的每一步反应都是由反应物分子(或原子、 离子及自由基等)直接发生相互作用而转变成生成物分子。 因此称作一个基元反应。 这四个基元反应组成了由反应物转变成生成物的反应历程。
例3.1
有一化学反应 : aA + bB = cC + dD
在298K时将A、B溶液按不同比例混合,实验测得如下数据:
实验编号 1 2 3 c(A)/(mol·L-1) 0.10 0.20 0.10 c(B)/(mol·L-1) 0.10 0.10 0.20 υ(mol·L-1·s-1) 0.012 0.024 0.048
大学 化学反应速率ppt课件
Δc dc反 应 物
Δt0 Δt
dt
lim υ
Δc dc生 成 物
Δt0 Δt
dt
精选ppt课件202南1京医科大学药学院 许贯虹4
0.8 A
度 反 0.6
应
D
物 0.4
浓
E 0.2
0
lHale Waihona Puke m c dc DEt0 t dt EF
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一、碰撞理论
反应进行的先决条件: 反应物分子间发生碰撞
主要适用于气体双分子反应
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弹性碰撞:不能发生化学反应的碰撞 有效碰撞:能发生化学反应的碰撞
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A + B C
A B + C
活化络合物
能
[A···B···C]
量
A + BC
AB + C
反应进程的势能图
反应进度
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A + B C [A B C ]
讨论
正反应活化能:Ea = E活化络合物- E反应物 逆反应活化能:Ea´ = E活化络合物- E产物
等压反应热: ΔrH= Ea -Ea´
Ea >Ea´ , ΔrH > 0,吸热反应 Ea <Ea´ , ΔrH < 0,放热反应
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精选ppt课件202南1京医科大学药学院 许贯虹29
实验活化能
化学中的化学反应速率(化学知识点)
化学中的化学反应速率(化学知识点)化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速率。
反应速率的快慢对于化学反应的研究和应用具有重要的意义。
本文将介绍化学反应速率的定义、影响因素以及如何测定反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在一定条件下,反应物消失或产物生成的速率。
一般情况下,反应速率可以通过反应物消失的速率来描述,以此来衡量反应进行的快慢。
化学反应速率可以用如下公式来表示:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
速率的单位可以是摩尔/升·秒(mol/L·s)、分子/升·秒(molecules/L·s)等。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面。
1.反应物浓度:当反应物浓度增加时,反应物之间的碰撞频率增加,从而增加了反应的可能性,使得反应速率加快。
2.温度:提高温度会增加反应物的动能,使反应物之间的碰撞更加频繁且具有更高的能量。
因此,温度升高会加快反应速率。
3.催化剂:催化剂可以降低反应的活化能,使反应物更容易发生反应。
催化剂的存在可以提高反应速率,而不参与反应本身。
4.表面积:反应物的表面积越大,反应物颗粒之间的碰撞频率就越高,反应速率也会增加。
5.反应物的物理状态:气相反应相较于固相反应和液相反应具有更高的反应速率,因为气态分子之间的自由运动能带来更频繁的碰撞。
三、测定反应速率的方法测定反应速率是研究反应动力学的重要手段,常用的方法有以下几种。
1.逐点法:在反应过程中,定时取样,通过测定不同时间点上反应物消失或产物生成的量来计算反应速率。
2.连续监测法:利用分光光度计、电导计等仪器对反应过程进行实时监测,获得反应物浓度的变化曲线,从而计算反应速率。
3.消失溶液平行测定法:将相同溶液分装到多个容器中,分别对不同容器中的反应液进行逐点法测定并计算平均速率,以提高测定结果的准确性。
化学反应速率基础知识(标准版)ppt资料
求反应的级数。
12
2) 活化能
k 与T有关
阿累尼乌斯(Arrhenius)方程:
Ea
k k0e RT
E a —活化能 完成一化学反应,使物质变为活化分子所需的平均能量。
k 0 —指数量系数,又称为频率因子,T→∞时的 k。
上式取自然对数,得到: lnk lnAE(1) RT
= 1 .3 4 1 5 0 m 3.m 1 o .m l 1in 反应完成80%所需时间
t( 1 1) k74m 6 in CA CA 0
11
§1.5 反应级数的确定及反应速率常数式
1)级数
级数的意义:写出其速率式 说明反应机理
级数的确定:① 尝试法
将实验测定的各时间反应产物的浓度代入速率的各种积分式 中,试探其中哪个积分式求出的k不随时间而变化,则该式的级 数就是所求反应的级数。
a A b Bc C dD
b.
示意图如下:
(单位时间内单位表面积上组分转化量)
dC 分别用C、 、 对t作图,呈现直线关系的,A即为所求反应的a级数。b
kC.C 4) D的传递。
A
aA B
d t 因为t=0,
,故
。
阿累尼乌斯(Arrhenius)方程:
用处:确定一定反应时间的浓度或达到一定浓度所需要的时间。
2
1.1. 2 多相反应
A
1 S
dGA dt
S—反应表面积 注意:界面面积≠几何表面积
(单位时间内单位表面积上组分转化量)
或
A
1
dGA dt
(单位时间内单位重量的组分变化速度)
化学高考一轮总复习化学反应速率知识点梳理
化学高考一轮总复习化学反应速率知识点梳理反应速率是化学反应中重要的一个概念,它描述了反应物被转化为产物的速度。
在高考化学考试中,反应速率是一个常见的考点,考生需要掌握相关的知识点。
本文将对化学反应速率的知识点进行梳理,以便帮助考生更好地复习。
1. 什么是反应速率?反应速率指的是单位时间内反应物消失或产物生成的数量。
它可以用化学方程式表示,如A → B。
在实际反应中,反应速率可以通过反应物的浓度变化率来表示,即速率=Δ[反应物]/Δt。
反应速率与反应物的浓度有关,可以通过实验测定得到。
2. 影响反应速率的因素反应速率受到多个因素的影响,其中包括温度、浓度、表面积、催化剂以及光照等因素。
2.1 温度的影响在一定的反应物浓度下,温度升高会使反应速率加快。
这是因为在高温下,反应物中的分子具有更高的平均能量,更容易克服活化能,从而发生反应。
2.2 浓度的影响在其他条件不变的情况下,反应速率随着反应物浓度的增加而增加。
当反应物浓度增加时,有效碰撞的概率增加,从而导致反应速率的增加。
2.3 表面积的影响反应速率还受到反应物的表面积的影响。
通常情况下,反应物的粒子越小,表面积越大,反应速率越快。
这是因为表面积大的反应物分子更容易与其他分子发生碰撞,从而提高了反应速率。
2.4 催化剂的影响催化剂是可以增加反应速率但自身不参与反应的物质。
催化剂能够降低反应物的活化能,从而提高反应速率。
2.5 光照的影响某些反应需要光照才能发生。
例如光合作用中,光照是反应发生的必要条件。
光的能量提供了反应所需的激发能,从而影响反应速率。
3. 反应速率与反应机理反应速率与反应机理之间存在密切的关系。
反应机理描述了反应发生的详细过程,包括反应物的分子之间的碰撞、反应物之间的键的断裂与形成等。
在研究反应速率时,了解反应机理对于预测与控制反应速率具有重要意义。
4. 反应速率实验的设计与分析在实验室中,可以通过实验来测定反应速率。
设计反应速率实验时,应该合理选择反应物的浓度、温度、催化剂等条件,并制定准确的实验步骤。
化学化学反应速率
化学化学反应速率化学反应速率化学反应速率是指在单位时间内反应物浓度变化的快慢程度。
它是研究化学反应动力学的重要参数,对了解反应机制和优化反应条件具有重要意义。
本文将从反应速率的定义、影响因素、测定方法以及应用方面进行论述。
一、反应速率的定义化学反应速率是指在单位时间内反应物浓度发生变化的量,通常用物质的浓度变化与时间的比值来表示。
对于一般的反应A+B→C,反应速率可以用下述公式表示:v = -Δ[A]/Δt = -Δ[B]/Δt = Δ[C]/Δt其中,[A]、[B]、[C]分别表示反应物A、B和生成物C的浓度,Δ表示浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
二、影响因素化学反应速率受多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂、表面积和压力等。
1. 温度:温度对反应速率的影响可由活化能理论解释。
随着温度的升高,反应物的分子动能增加,碰撞频率和碰撞能量增加,从而使反应速率增大。
2. 浓度:反应物浓度的增加会增大碰撞频率,从而提高反应速率。
3. 催化剂:催化剂能够降低反应物的活化能,加速反应速率。
催化剂通过提供新的反应路径或改变反应物的构象,降低反应路径上的能垒,从而加快反应速率。
4. 表面积:反应物的表面积增大,可以提供更多的反应位置,增加反应物之间的碰撞机会,加快反应速率。
5. 压力:对于液相或气相反应来说,压力的增加会增大反应物分子之间的碰撞频率,从而使反应速率增加。
三、测定方法测定化学反应速率的方法有多种,包括消失法、生成物法、溶解度法等。
1. 消失法:该方法适用于反应物浓度随时间逐渐减少的反应。
通过测定反应物浓度的变化,计算出反应速率。
2. 生成物法:该方法适用于反应物生成物浓度随时间逐渐增加的反应。
通过测定生成物浓度的变化,计算出反应速率。
3. 溶解度法:该方法适用于反应物的溶解度与时间关系的反应。
通过测定反应物溶解度的变化,计算出反应速率。
四、应用反应速率的研究对于理解反应机理、优化反应条件以及控制反应过程具有重要意义。
第一单元《化学反应速率》ppt课件
0.7
y x z
0.2
1
2
3
4
5 时间/min
C
6、某温度时,在2L容器中,x、y、z三种物质随时
间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应
3x+y=2z 的化学方程式是:_______________ ,反应开始至
2min,z的平均速率是 0.05mol/(L.min) 。
物 质 的 量 mol 1.0 0.8 0.9
0.6
0.4 0.2 0.0
结论
①不能用固体或纯液体来表示化学反应速率
结论
③不同物质表示的反应速率之比=各物质的化学计 量系数之比 例如:反应aA + bB = cC,则
v(A):v(B):v(C) = a:b:c 【即时巩固】某化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中加
②同一反应可以用不同的物质的来表示反应速率, 它们的数值可2=2SO3,若反应速率分别用v(SO2)、 v(O2)、v(SO3)表示,则下列式子正确的是( C )
A. 2v(SO3)=v(O2)
C. 1/2v(SO2)=v(O2)
B. v(SO2)=v(O2)=v(SO3)
D. v(O2)=2v(SO2)
5、在2L密闭容器中,发生3A+B = 2C 的反应,若最初 加入A和B都是4mol,前 10s A的平均反应速率是 0.12mol/(L.s),则第10s末容器中的B的物质的量是: A、1.6mol B、2.8mol C、3.2mol D、3.6mol
mol/(L· S) 或 mol/(L· min) 或mol/(L· h) 气体的物质的量 特别注意:气体的浓度用 容器的体积 来表示
【即时巩固】
1、下列说法正确的是 ( C ) A.化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物浓度的减少或 任何一种生成物浓度的增加 B.化学反应速率为0.8 mol·(L·s)-1是指1 s时某物质的浓度 为0.8 mol·L-1 C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显 2、已知H2O2在水溶液中发生分解反应:2H2O2=2H2O+O2↑,开始 C(H2O2)=0.80mol/L,20min时C(H2O2)=0.40mol/L,计算反应开 始至20min内H2O2的平均反应速率为___________________ 0.02mol/(L· min)
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一、碰撞理论
反应进行的先决条件: 反应物分子间发生碰撞
主要适用于气体双分子反应
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弹性碰撞:不能发生化学反应的碰撞 有效碰撞:能发生化学反应的碰撞
只有活化分子才能发生有效碰撞
均能量之差 Ea=E′ - E平 单位:kJ·mol-1
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气体分子能量分布曲线(1)
N:分子总数
ΔN:具有动能E和
(E+ΔE)区间之内的分子数
E E+ΔE ΔE
(ΔN/(NΔE))×ΔE= ΔN/N
Ea=E′ - E平 ΔN/N:
动能E和E+ΔE区间之内 的分子数在分子总数中
H2 + I2 = 2HI
(1) I2(g)
2I(g)
快反应
(2) H2(g) + 2I(g) = 2HI(g) 慢反应 速控步骤
速率控制步骤(速控步骤):非基元反应
中反应速率最慢的一步元反应
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反应分子数
反应分子数:在基元反应中,同时直接参加 反应的粒子(分子、原子、离子)的数目
反应机理:一个反应所经历的途径或具 体步骤,也称为反应历程
(一)基元反应和非基元反应
基元反应(元反应):反应物分子一步直 接生成产物分子
NO2 + CO = NO + CO2 2NO2 = 2NO + O2
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非基元反应
非基元反应(总反应):由两个或两个以上 的基元反应组成的化学反应
南京医科大学药学院
许贯虹3
第一节 化学反应速率及其表 示方法
一、化学反应速率的表示方法
化学反应速率:单位时间内反应物浓度的 减少或产物浓度的增加
❖ 平均速率
c反应物
t
❖ 瞬时速率
c生成物
t
lim υ
Δc dc反 应 物
Δt0 Δt
dt
lim υ
Δc dc生 成 物
原则上任何一种反应物或者产物都可以表示化学反 应速率,但通常选择其浓度易于测量的那一种
dc(A) υA dt
B
dc(B) dt
用υ的反D 反应应进d度速cd(表率tD示)
E
dc(E) dt
v
=
1 a
dc(A) dt
1 b
dc( e
dc(E) dt
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反应速率
方位因子
v = Z ·P ·f
碰撞频率
能量因子
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A. 碰撞频率
Z: 单位时间单位体积内反应分子相互碰撞的总碰撞数
Z
πd
2 AB
[
8
RT π
MA
MB
1
]2
MA MB
NA V
NB V
碰撞机会的数量级高达 1029 cm-3·s-1
不是每次碰撞都能发生化学反应
只有极少数的碰撞才能发生反应
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B. 能量因素
活化分子(activated molecule) 极少数分子具有较高的动能并能发生有
效碰撞 活化能(activation energy) Ea 活化分子所具有的最低能量与分子的平
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临界能(阈能)
Ec ( E′ )是能发生有效碰撞的活化分子所 具有的最低能量,称为临界能或阈能
Ec 越高,活化分子所占比例越小,f 越小,反应速率越慢
Ea ↓ ,活化分子分数↑,发生有效碰撞的 次数 ↑ ,反应速率↑
活化能——化学反应的阻力
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能量因子
Ec ( E′ )称为 临界能或阈能
f
有总效碰碰撞撞频频率率=e
Ec RT
f 称为能量因子,f 越大,活化分子分数越 大,反应越快
(曲线下的面积为1)
所占的比值
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气体分子能量分布曲线(2)
活化能减小,活化 分子增加,反应速 率加快
Ea’
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活化能与反应速率
温度一定时
Ea↑,活化分子分数↓,发生有效碰撞的 次数↓,反应速率↓
Δt0 Δt
dt
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0.8 A
反 0.6
应
物
D
浓 0.4
度
E 0.2
0
lim
c dc DE
t0 t dt EF
瞬时速率难以测定,用 作图法求出
-dc/dt
C
:割线AB的斜率
F
20
40
B
t / min
60
80
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大学 化学反应速率
化学反应的基本问题
❖反应热力学:研究反应的方向和进行限度 ❖反应动力学:研究反应的速率和反应历程
2
化学反应速率
瞬平 时均 速速 率率
内因
外因
有
过
效 碰 撞
渡 态
理
理
论
论
Ea
浓度 温度 催化剂
质时 量间 作与 用浓 定度 律的
关 系
阿 伦 尼 乌 斯 方 程
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补充说明:
• 对于气相反应,浓度变化用气体分压的 变化来表示
3H2 (g) + N2 (g) → 2NH3 (g)
vH2
dp(H2 ) dt
vNH3
dp(NH3 ) dt
vN2
dp(N2 ) dt
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第二节 反应机理(reaction mechanism)
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例题
反应3H2 (g) + N2 (g) → 2NH3 (g)的反应速 率可以表示为 – dc(N2) /dt ,下列表示中与其相 当的是
A dc(NH3)/ dt
B – dc(NH3)/ dt
C 2 dc(NH3)/ dt
D dc(NH3)/ (2dt)
D√
SO 2C l2
S O 2 + C l2 单分子反应
N O 2 + C O N O + C O 2 双分子反应
2 N O + H 2 N 2O + H 2O 三分子反应
反应分子数只适用于基元反应
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第三节 反应速率理论
一、碰撞理论 二、过渡态理论