化学动力学基础1.pptx

第十一章化学动力学基础
§ 化学反应速率
§ 化学反应的速率方程
§ 速率方程的积分形式
§ 速率方程的确定
§ 温度对反应速率的影响
§ 典型复合反应
§ 动力学计算
§ 复合反应的近似处理
1、研究一个化学反应要解决以下两方面的问题
(1)反应进行的方向和限度。
化学热力学只回答反应的可能性或不可能性。
而且,对不可能性的回答是肯定的。
这是化学热力
学回答的问题
(自发)
(平衡)
(反自发)
(可能性)
(不可能性)
(2)反应进行的速率和机理。
这是化学动力学回答的问题。
化学动力学回答的是反应的现实性。
热力学可能性与动力学现实性关系举例
热力学上认为这个反应是可能的。
但动力学上这个反应未必进行。
①反应
反应发生的条件是
②反应 C(石墨) → C(金刚石)
热力学认为这是一个不可能进行的过程。
动力学上也一定不能实现这个过程。
但是,改变反应条件反应是可能发生的。
2 化学动力学的基本任务和目的
(1)了解反应速率及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界各种因素对反应速率的影响。
(2)研究反应机理。
近百年来,由于实验方法和检测手段的日新月异,如磁共振技术、闪光光解技术等,使化学动力学发展极快
1950年左右,测时间分辨率小于
动力学理论尚不够完善,还需继续努力
1970年左右,测时间分辨率到了
1980年左右,测时间分辨率到了
2000年左右,测时间分辨率到了
1、依时计量学反应和非依时计量学反应
依时计量学反应:反应步骤中存在着中间物,而且随反应的进行,中间物的浓度逐渐增加,反应随中间物浓度逐渐积累,将不符合总的计量式。
非依时计量学反应:反应不存在中间物,或虽有中间物,但其浓度可忽略不计,反应物和产物将在整个过程中符合化学计量关系。
§ 化学反应速率
2、瞬时速率
浓度c
时间
反应物[R]
反应物和产物的浓度随时间的变化
产物[P]
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。
(1)转化速率(rate of conversion)
对某化学反应的计量方程为:
转化速率的定义为:
已知