第7章动力学基础.ppt

Chapter 7
Chemical ics foundation
化学反应
反应方向、限度
能量变化
反应速率
反应机理
热力学-注意体系
的初始态
动力学-反应进行的
具体途径、所需时间
Section 1
Rate of chemical reaction
1-1 outline
化学反应
快反应
慢反应
爆炸反应
中和反应
被人类充分应用
钢铁生锈
食物***
人体衰老
不易被察觉
造成的损失巨大
希望控制速度减缓进程
石油的分解
废塑料的分解
希望控制速度
加快反应进程
1-2 Definition of reaction rate
Rate of chemical reaction is defined as the change in the amount of a reactant or product per unit time。General equation:
r(rate) ≡△ni / △t (7—1)
In general reactants and products of chemical reaction is expressed with concentration(mol·L-1),time is expressed with s、min、h,so unit of rate is mol·L-1·t-1。
r(rate)≡△Ci /△t (7—2)
2N2O5 (g) 4NO2 (g) + O2 (g)
一、average rate
for example:
average rate r (N2O5) = -
ΔC(N2O5)
Δt
r (NO2) = -
ΔC(NO2)
Δt
r (O2) =
ΔC(O2)
Δt
Discussion ①以反应物浓度减小表示加负号;
②也可用分压的变化来表示;
③绝大部分化学反应是非等速的;
④表示式不同,数值不一定相同,但存在一定比例关系;
⑤Δ是一个宏观改变量
二、instantaneous rate 瞬时反应速率
instantaneous rate是Δt趋近于零时(某一瞬间)的反应速率,又叫authentic rate真实反应速率
r =
Lim
△t→0
△Ci
△t
=
dCi
dt
r = dCi/ dt (7—3)
d indicates an infinitesimally small change,各速率表示式之间有如下关系(以上式为例):
-dC(N2O5)
dt
1
2
=
1
4
dC(NO2)
dt
dC(O2)
dt
=
mon equation aA + bB = dD + eE
-dC(A)
dt
=
-dC(B)
dt
=
dC(D)
dt
=
dC(E)
dt
(7—4)
1-3 反应进度 extent of reaction
aA + bB = dD + eE
ξ≡(ni—nio)/υi = △ni /υi (7—5)
dξ= dni (7—6)
1
υi
r =
dξ
dt
1 dni
υi Vdt
=
=
1 dCi
υi Vdt
(7—7)
请注意化学计量数
的数符规定
1-4 Experimental determination of reaction rate
reaction rate is determined by experiments and
making a drawing .
①测不同时间时的某组份浓度
②作C—t图→curve slope =
③ r = 曲线上任一点斜率的负值
dC(N2O5)
dt
requirement:反应比较慢, 以利于浓度的测定。
Section 2
Dependence of rate on concentration
The reaction rate depends on reaction essence, concentration,
temperature, catalyst and so on,then how influence
concentration to reaction rate? 恒温下,通常反应物质浓度↑,
单位体积内反应分子数↑,反应速度↑
酒精灯上加热
充满氧气的广口瓶中
铁丝变红
铁丝燃烧
铁丝
2—1 rate equation and rate constant
(1)early works
1850年,wilhelmy从蔗糖水解反应得到最早的速率方程:
r = - dn/dt = k n(k为常数)
r `= d