文档介绍：无机及分析化学 第二章 化学反应速率
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本章要求:
了解化学反应速率的概念、理论;
掌握瞬时反应速率的表示方法
掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响,掌握速率常数k的特点;
本章重难点:浓度、温度、催化剂对化学反
应速率的影响。
计划学时:3
化学动力学—研究化学反应的速率及途径。
(化学热力学—研究化学反应的方向及限度)
本章内容:
介绍反应速率的概念、反应速率理论;
C、T、P、K对反应速率的影响;
目的——找出有关反应速率的规律加以利用(提高产率或抑制有害反应)。
§2-1 化学反应速率
1、平均速率:(定容条件下)
v = ci / t 单位: mol· L-1 · s-1
因规定反应速率是正值,所以反应物ci 为负、产物ci 为正。
一、反应速率的表示方法:
化学反应速率:一定条件下单位时间内某化学反应的反应物转变为生成物的速率
例:2N2O5 (g) = 4NO2 (g) + O2 (g)反应起始时N2O5 (g)·L-1, 100s后测得N2O5 (g) mol·L-1,则反应在100s内的平均速率为:
如果用生成物NO2或O2浓度的变化来表示平均速率,则为:
很显然,用三种物质浓度的变化表示的该反应速率之比是2:4:1,它们之间的比值为反应方程式中相应物质分子式前的系数比
对于一般反应:
mA + nB = pC + qD
平均反应速率:
因此,表示反应速率时,,要注意反应式中计量系数之间的关系
2、瞬时速率:(定容条件下) ( 精确)
单位:mol· L-1 · s-1
例:N2+3H2=2NH3 若dt内N2减少dx,则:
V(N2)= -dc(N2)/ dt= -dx/dt
V(H2)= -dc(H2)/ dt= -3dx/dt 数值不等
V(NH3)= dc(NH3)/ dt= 2dx/dt
而一个化学反应需要有一个统一的反应速率
——分别除以计量系数:
对于一般化学反应:mA + nB= pC +qD
瞬时速率同样有下列关系:
或
例:写出反应 4HI + O2= 2I2+2H2O的v(i)及v
解: V(HI)= -dc(HI)/ dt
V(O2)= -dc(O2)/ dt
V(I2)= dc(I2)/ dt
V(H2O)= dc(H2O)/ dt
二、化学反应速率理论简介
有效碰撞理论:(1918年由路易斯建立)
(适用于气相双分子反应)
要点:参加化学反应的分子具有不同的能量;只有少数具有较高能量的活化分子按一定取向的有效碰撞,才能使能量转化、形成新键、从而转化为产物分子,完成反应。
活化分子:具有较高能量的能够发生有效碰撞的分子