文档介绍：第二章燃烧动力学基础
燃烧动力学是化学动力学(chemical ics)的一个部分,
遵循化学动力学的一般规律。
确定各种化学反应速度以及影响因素
分析各种化学反应机理
化学反应速率
定义及表示方法
基元反应(elementary reactions)
化学反应的动力学分类
化学反应速率的影响因素
链锁反应
概念与特点
支链反应的爆炸界限
反应速率的求法
质量作用定律
阿累尼乌斯公式
碰撞理论
可逆反应与不可逆反应
简单反应与复杂反应
反应物性质和活化能E
温度
压力
化学反应速率
一、反应速率的定义及表示
定义
(reaction rate)
化学反应速率:单位时间内由于化学反应而使
反应物质( 或燃烧产物) 浓度的变化量。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。
化学反应速率恒为正值。
在浓度随时间变化的图上,在时间t 时,作交点的切线,就得到 t 时刻的瞬时速率。显然,反应刚开始,速率大,然后不断减小,体现了反应速率变化的实际情况。
数学表示(通常用符号w表示,恒为正值)
(摩尔/米3·秒) 摩尔浓度(更为常用)
(1/米3·秒) 分子浓度
(1/秒) 相对浓度( )
定容系统:
w 代表反应系统的化学反应速率,其数值是唯一的,称为
系统的反应速率。
aA+bB eE+fF
反应速率:
任一反应:
反应系统的化学反应速率可以用任意一种便于测量的物质的浓度变化来确定。
二、基元反应(elementary reactions)
2H2+O2 2H2O
没有表示出反应的中间过程,是总体反应(global reaction),用于化学计量。
只表明了反应的总结果,并不说明反应进行的实际途径。
基元反应是反应物分子在碰撞中一步转化为产物分子的反应,又称为简单反应、动力学反应。
每一步基元反应称为一个基元步骤。
基元反应是物质化学反应的最小构成形式,不能进一步被分解为更小的反应形式。
一个化学反应从反应物分子转化为产物分子往往需经历若干个基元反应才能完成,这些基元反应描述了反应所经历的真实途径,在化学动力学中称之为反应历程,也叫做反应机理。
三、化学反应速率的质量作用定律
质量作用定律的内容
对于单相的化学基元反应,在等温下,任何瞬间
的化学反应速率与该瞬间各反应物浓度的某次幂
的乘积成正比。而各反应物浓度的幂次则等于该
基元反应式中该反应物的化学计量系数。
质量作用定律反映了化学反应速率与其反应物浓
度之间关系。
质量作用定律的数学表达
k——反应速率常数。各反应物都为单位浓度时的反应速率。
与系统的温度,反应物的物理化学性质有关,而与反应
物的浓度无关。
反应物浓度越高,反应物分子之间碰撞几率越大,反应速度也就越快。
只有基元反应才能应用质量作用定律。
建立在实验基础上的经验定律。
质量作用定律的应用
例1: H 原子的复合反应为
试写出H原子复合反应的反应速率表达式?
例2:对任一复杂的基元反应
求物质 Mi 的净反应速率?
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