文档介绍：第十一章化学动力学
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化学动力学研究一定条件下化学变化的速率和机理问题
(i) 研究各种因素,包括浓度、温度、催化剂、溶剂、光照等对化学反应速率影响的规律;
(ii) 研究一个化学反应过程经历哪些具体步骤,即所谓反应机理(或反应历程)。
主要内容:
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动力学与热力学的关系
热力学—研究物质变化过程的能量效应及过程的方向与限度,即有关平衡的规律
物质变化过程的可能性
动力学—研究完成该过程所需要的时间以及实现这一过程的具体步骤,即有关速率的规律
如何把可能性变为现实性
解决
解决
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§ 化学反应的反应速率及速率方程
1. 反应速率
反应速率
反应进度
恒容反应
aA+bByY+zZ
A、B的消耗速率
Y、Z的生成速率
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恒容气相反应,可以用分压表示反应速率:
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2. 基元反应与反应分子数
宏观的反应过程一般在微观上包含有多个反应步骤,称微观上的每一步反应就是一个基元反应。
三个基元反应
反应分子数——基元反应中反应物的分子数之和。
按反应分子数分,基元反应可分为:单分子反应、双分子反应和三分子反应。
例如: H2 + I2 =2HI 反应机理:
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3. 质量作用定律
反应速率与反应物浓度关系
单分子反应
A 产物
双分子反应:
A + B 产物
2 A 产物
一般基元反应
aA + bB + 产物
基元反应的速率与各反应物浓度的幂乘积成正比,各浓度的方次为反应方程中相应组分的分子个数
——(基元反应)质量作用定律
基元反应速率方程
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4.(宏观)反应速率方程的一般形式
kA为对反应物A的宏观反应速率常数;
物理意义:当反应物A、B的物质的量浓度cA、cB均为单位物质的量浓度时的反应速率。
kA与反应物的物质的量浓度无关,当催化剂等其它条件确定时,它只是温度的函数。
kA 的单位:[kA]=[t]-1[c]1-n 。
化学反应: aA+bByY+zZ
nA,nB 反应分级数
n= nA+nB 总级数
一般nA≠a, nB≠b
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注意:用不同组分表示反应速率时,其速率常数的值一般是不一样的。
例:反应
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反应中有气体组分时,当T、V 一定时,由:
其中:
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