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第十一章动力学.ppt


文档分类:中学教育 | 页数:约51页 举报非法文档有奖
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化学动力学第十一章化学动力学的任务和目的研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件对平衡的影响。化学热力学只能预测反应的可能性,但无法回答反应的速率如何及反应的机理等现实性的问题。例如:2 2 32 2 21 3N H NH (g)2 21H O H O(l)2? ???? ???1r m/ kJ ?? ???$热力学只能判断这两个反应都能发生,但如何使它发生,热力学无法回答。化学热力学的研究对象和局限性化学动力学的任务和目的化学动力学是从动态角度由宏观表象到微观分子水平研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响,把热力学的反应可能性变为现实性。化学动力学的研究对象2 2 32 2 21 3N H NH (g)2 21H O H O(l)2? ?? ?例如:动力学认为:需一定的T,p和催化剂点火(),加温或催化剂。若常温、无催化剂需年。2510610s?化学动力学的任务和目的化学动力学的研究目的通过化学动力学的研究,可以知道如何控制反应条件以改变反应速率。如工业上的许多反应,我们可以通过控制反应条件以提高反应速率从而达到提高产率的目的;而对另一些反应,我们则希望降低其反应速率,如金属的腐蚀、食品变质、塑料老化、人体衰老等过程。热力学与动力学的关联虽然热力学和动力学是研究化学反应的两个独立步骤,但它们之间并非是毫无关联的。化学动力学的任务和目的如果没有热力学的预言,,可以用测量热效应的方法来研究反应速率(如细胞的新陈代谢、水泥的水合过程、环氧树脂的固化等);而对另外一些反应,可用动力学的方法来测定热力学函数值,如燃烧过程中的重要自由基C2H*的生成热可借助动力学方法测量(由于自由基C2H*的活性很高、寿命短,无法用热力学方法测量)。本章研究内容:1 研究各种因素:浓度、压力、温度、催化剂对化学反应速率的影响。2 研究宏观反应是经过那些具体步骤实现的—即反应机理。3 研究机理中每一步反应如何实现—即反应速率理论。§11-1 化学反应的反应速率及速率方程1. 反应速率的定义反应的计量方程:bBaA???以代数方程表示:BvBB??0依时计量学反应非依时计量学反应dtνdndtdξξBBdef?????转化速率定义为:恒容条件下:(密闭容器中反应或液相反应)dtdcν1dtvν1vBBBBdnVξ??????def1??smol)/)(/1(/dtdnVVBB??????反应速率反应物A的消耗速率:产物B的生成速率:例:22O2NO2NO??其反应速率为:或dtdcvA反??dtdcvB产?dtdcv22NONO??dtdcvNONO?dtdcv2oO2?或三者关系:dtdc2dtdc2dtdcvO2NONO2????2222OONONONONOνvνvνvv????或:

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