第八章动力学基础 物化课件(修改版1209)

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2020/10/10
反应分子数(molecularity of reaction)
在基元反应中，实际参加反应的分子数目称为 反应分子数。反应分子数可区分为单分子反应、双 分子反应和三分子反应，四分子反应目前尚未发现。 反应分子数只可能是简单的正整数1，2或3。
(1)化学方法
不同时刻取出一定量反应物，设法用骤冷、冲稀、 加阻化剂、除去催化剂等方法使反应立即停止，然后 进行化学分析。
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绘制动力学曲线
(2)物理方法
用各种物理性质测定方法(旋光、折射率、 电导率、电动势、粘度等)或现代谱仪(IR、UVVIS、ESR、NMR、ESCA等)监测与浓度有定 量关系的物理量的变化，从而求得浓度变化。 物理方法有可能做原位反应。
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例如：
Cl 2 M 2Cl M Cl H 2 HCl H H Cl 2 HCl Cl 2Cl M Cl 2 M
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质量作用定律（law of mass action）
对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂乘积 成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系 数。这就是质量作用定律，它只适用于基元反应。
反应机理（reaction mechanism）
反应机理又称为反应历程。在总反应中，连续 或同时发生的所有基元反应称为反应机理，在有些 情况下，反应机理还要给出所经历的每一步的立体 化学结构图。
同一反应在不同的条件下，可有不同的反应机 理。了解反应机理可以掌握反应的内在规律，从而 更好的驾驭反应。
16.63
H2
1 2
O2
H2O(l)
237.19
热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使它发
生，热力学无法回答。
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§8-1反应速率的定义及测定
非依时计量学反应:如果反应不存在中间产物,或 虽有中间产物,但其浓度甚小,可忽略不计,则反 应在整个反应过程中均符合反应总的计量式.这 类反应即称为非依时计量学反应
对于非依时计量学反应,其反应进度定义为:
d dnB B
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转化速率（rate of conversion） 转化速率的定义为：
•
d
1 dnB
dt B dt
转化速率的大小与所选取的物质B无关;与反 应方程式的写法有关
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例如： 基元反应
(1) C2l M2Cl M
反应速率 B
k1[C2l][M]
(2) ClH2 HClH (3) HC2l HClCl (4) 2Cl MC2l M
k2[Cl][H2] k3[H][C2]l k4[Cl2][M]
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总反应（overall reaction）
例如：
dcA dt
kAcA
ln
c A,0 cA
k At
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基元反应（elementary reaction）
基元反应简称元反应，如果一个化学反应， 反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生 成物分子，这种反应称为元反应。
例如：
I2(g) M0 I I M0 H2(g) I I HI HI I +I M0 I2 (g) M 0
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E F G H
e f gh
EE FF G GH H
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2.反应速率的测定－绘制动力学曲线
２．反应速率的测定
动力学曲线就是反应中各物质浓度随时间的变化 曲线。有了动力学曲线才能在t时刻作切线，求出瞬时 速率。测定不同时刻各物质浓度的方法有：
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§8-1反应速率的定义及测定
化学热力学的研究对象和局限性
研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及
外界条件对平衡的影响。化学热力学只能预测反应
的可能性，但无法预料反应能否发生？反应的速率
如何？反应的机理如何？例如：
rG m / kJ m ol1
1
3
2 N2 2 H2 NH3 (g)
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反应物的消耗速率及产物的生成速率
为了研究的方便,常采用某指定反应物A的消
耗速率;或某指定产物的生成速率.
A
dcA dt
M
dcM dt
对非依时计量学恒容反应
eEwenku.baidu.comFgG hH
1dcE1dcF1dcG1dcH
edt f dt gdt hdt
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我们通常所写的化学方程式只代表反应的化学 计量式，而并不代表反应的真正历程。如果一个 化学计量式代表了若干个基元反应的总结果，那 这种反应称为总反应。
例如，下列反
应为总反应： H 2 Cl 2 2HCl
H 2 I2 2HI
H 2 Br2 2HBr
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物理化学电子教案—第八章
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第八章 化学动力学基础
§8-1反应速率的定义及测定
§8-2化学反应的速率方程 §8-3速率方程的积分式 §8-4速率方程的确定 §8-5温度对反应速率的影响 §8-6活化能 §8-7典型的复合反应 §8-8催化作用
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反应速率（rate of reaction）
通常的反应速率都是指定容反应速率，它的定义为：
1 d
V dt
( d 1 dnB ) dt B dt
1 dnB /V 1 d c B
B dt
B dt
对任何反应： eEfFgG hH
1dcE1dcF1dcG1dcH
edt f dt gdt hdt
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瞬时速率
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2020/10/10
§8-2化学反应的速率方程
§8-2化学反应的速率方程
化学反应速率方程又称动力学方程。它表明了反 应速率与浓度等参数之间的关系或浓度等参数与时间 的关系。速率方程可表示为微分式或积分式。