文档介绍：第三章化学反应速率
3 化学反应速率
质量作用定律——浓度对反应速率的影响
阿仑尼乌斯方程——温度对反应速率的影响
化学动力学是研究化学反应速率和机理的科学。影响反应速率的因素可以概括为三类:
反应物的本性;
反应物的浓度和系统的温度、压力、催化剂等宏观物理量;
光、电、磁等外场的因素。
3 化学反应速率
化学反应速率的概念
浓度对化学反应速率的影响
化学反应速率方程
质量作用定律
温度对化学反应速率的影响
反应速率理论简介
碰撞理论
过渡态理论
催化剂作用及其它因素的影响
催化作用及其特点
催化反应的类型
多相反应速率的影响因素
3 化学反应速率
化学反应速率
化学反应速率(v)是用以衡量化学反应在一定条件下进行的快慢的物理量
标准定义:
单位体积的反应系统中,反应进度随时间的变化率
3 化学反应速率 化学反应速率的概念
,v 定义式为:
由于dξ=νB-1dnB,对于恒容反应dcB=dnB/V;因此,以浓度为基础的反应速率如下
系统体积恒定,cB=nB/V,则:
对于化学反应
化学反应速率
v的值与所研究反应中物质B的选取无关。即可选择任何一种反应物或产物来表达该化学反应的反应速率。
浓度单位一般用物质的量浓度(mol·L-1) ,因此, v的SI单位为mol·L-1·s -1。
反应速率和反应进度一样,必须给出化学反应方程式,因为化学计量数νB与化学反应方程式的书写相关。
例:合成氨反应:N2+ 3H2 = 2NH3 其反应速率如下:
3 化学反应速率 化学反应速率的概念
平均速率与瞬时速率
平均速率
瞬时速率
3 化学反应速率 化学反应速率的概念
反应速率的表示法
反应速率还可用反应系统内物质的浓度随时间的变化率来表示:
v与B的关系:
对反应物取负号,
对生成物取正号
例:实验测得N2O5分解反应2N2O5=4NO2+O2过程中,反应开始时c0(N2O5)=·L-1,反应进行到100秒时c100(N2O5) =·L-1 ,则0-100秒时段:
3 化学反应速率 化学反应速率的概念
化学反应速率方程
化学反应速率方程式
化学反应速率常可表示为反应物浓度的函数
3 化学反应速率 浓度对化学反应速率的影响
化学反应速率方程的基本形式
对于总反应 aA + bB+…= yY + zZ+…,其反应速率方程:
化学反应速率方程
速率常数k
k是由反应物质本性所决定的特征常数。又称为比速率
k的大小直接决定了反应速率的大小及反应进行的难易
反应级数
浓度项的指数(α、β、…)称为反应物的反应分级数
浓度项的指数之和(α+β+…)称为反应的反应级数
对于n级反应,k的单位是(molL-1)(1-n)s-1
3 化学反应速率 浓度对化学反应速率的影响
化学反应速率方程
化学反应反应方程式速率方程反应级数
双氧水分解 2H2O2=2H2O+O2 1
合成碘化氢 H2+I2=2HI 2
一氧化氮氧化 2NO+O2=2NO2 3
化为二氧化氮
氨在钨表面 2NH3=N2+3H2 0
上的分解
合成溴化氢 H2+Br2=2HBr
3 化学反应速率 浓度对化学反应速率的影响
质量作用定律
化学反应机理
也叫反应历程,是指反应物变为产物过程中所经历的途径。
基元反应和非基元反应
从反应物一步直接转化为生成物的反应称为(基)元反应;
由两个或两个以上基元反应构成,分多步实现的总反应,称为非基元反应或复杂反应。
速度决定步骤
在一个复杂反应中,最慢的一步基元反应的速度决定了整个复杂反应的速度。
3 化学反应速率 浓度对化学反应速率的影响