第三章化学动力学基础 31化学反应速成率的定义及其表示方法 3.2友应遠率理论简个 38影喃必学寂速率的因素
第三章 化学动力学基础 3.1 化学反应速成率的定义及其表示方法 3.2 反应速率理论简介 3.3 影响化学反应速率的因素
3.1化学反发速成率的定以及其表示方 反应速率是指给定条件下反应物通过化学反应转 化为产物的快慢,常用单位时间内反应物浓度的减少 或者产物浓度的增加来表示 浓度常用 mol dm3,时间常用s,min,h,d,y 反应速率又分为平均速率和瞬时速率两种表示方法
3.1 化学反应速成率的定义及其表示方法 反应速率是指给定条件下反应物通过化学反应转 化为产物的快慢，常用单位时间内反应物浓度的减少 或者产物浓度的增加来表示. 浓度常用mol·dm-3，时间常用s，min，h，d，y. 反应速率又分为平均速率和瞬时速率两种表示方法
311定容反发的反粒速率 aA+bB→>yY+zZ 0=∑vB 反应进度:△=hB()-m(O) B B B vB—物质B的化学计量数 A B b 如果体积不变: d dn ac ac C B Vdt VvBdt vadt adt bdt ydt zdt
如果体积不变： B B B B dd d d dd n c Vt V t t ξ υ ν ν == = 3.1.1 定容反应的反应速率 = ∑ →+ + B BB0 ZYBA ν zyba ν B —物质B的化学计量数 νA=-a， νB=-b， νY=y， νZ=-z 。 B B B B B )0()( ν ξ ν ξ − nnn = Δ 反应进度： = d ddd A BYZ d ddd c ccc at bt yt zt =− =− = =
312平均速率与瞬时速率 1.平均速率 某一有限时间间隔内浓度的变化量 对于一般化学反应:aA+bB→>yY+zZ 0 B B △2△c(A)△c(B)△c(Y)△C(Z) At -aAt -bAt yAt zAt
3.1.2 平均速率与瞬时速率 B B 1 c t t ξ υ ν Δ Δ = = Δ Δ 1. 平均速率 某一有限时间间隔内浓度的变化量。 对于一般化学反应： c c c cZ (A) (B) (Y) ( ) t at bt yt zt ξ ν Δ ΔΔΔΔ == = = = Δ −Δ −Δ Δ Δ 则： = ∑ + → + B BB0 ZYBA ν zyba
下面是反应 2NO2(g)=2NO(g+O2(g) 在一定时间内反应物产物浓度的变化实验数据(300℃) 浓度(mo/L) 时间(s) NO2(g) No(g O2(g) 0 0.0100 0 0 0.0079 0.0021 0.0011 100 0.0065 0.0035 0.0018 150 0.0055 0.0045 0.0023 200 0.0048 0.0052 0.0026 250 0.0043 0.0057 0.0029 300 0.0038 0.0062 0.0031 350 0.0034 0.0066 0.0033 400 0.0031 0.0069 0.0035 反应体系各物种浓度的变化曲线
下面是反应 2NO2(g) →2NO(g)+O2(g) 在一定时间内反应物产物浓度的变化实验数据（300 ℃ ） 反应体系各物种浓度的变化曲线 浓度（mol/L) 时间(s) NO2(g) NO(g) O2(g)
Ac(NO2)_ C(NO2)50-C(NO2)=0 2△t 2×(50s-0s) 0.0079mol/L-0.0100molL 21×105molL1.s 100s △c(NO2)△c(NO)△c(O2) 时间间隔(s) 2△t 2△t △t 0→50 22×10522×10-52.2×10-5 50→100 14×10-51.4×1051.4×10 100→150 1.0×10-51.0×1051.0×10-5 150→200 4.0×1064.0×1064.0×106 200→250 50×1065.0×10-65.0×10-6
2 Δ Δ × × ⋅ ⋅ -1 -1 2 2 2 2 t=50 t=0 NO -5 c(NO ) c(NO ) -c(NO ) V =- =- t 2 50s -0s 0.0079mol/L -0.0100mol/L = - = 2.1 10 mol L s 100s （ ） (NO )2 2 c t Δ − 时间间隔 Δ (s) 0 → 50 50 →100 100 →150 150 →200 200 →250 (NO) 2 c t Δ Δ 2 c(O ) t Δ Δ 2.2×10-5 1.4×10-5 1.0×10-5 4.0×10-6 5.0×10-6 2.2×10-5 1.4×10-5 1.0×10-5 4.0×10-6 5.0×10-6 2.2×10-5 1.4×10-5 1.0×10-5 4.0×10-6 5.0×10-6
2.瞬时速率 时间间隔△t趋于无限小时的平均速率的 极限。 △ d B v=im M>0△tdt de B为导数,它的几何意义是c-t线上某 dt 点的斜率
2. 瞬时速率 时间间隔Δt趋于无限小时的平均速率的 极限。 t c t c t d d lim B B 0 = Δ Δ = →Δ υ t c d d B 为导数，它的几何意义是c-t曲线上某 点的斜率
反应速率: ①某一时刻的反应速率、瞬时速率 ②2平均速率v=vB-(△c2/△t) ③用反应中的任何物质表示反应速率,数值上都是 样的(用化学进度表示时) ④瞬时速率的测定可以由作图法得到
反应速率： ① 某一时刻的反应速率、瞬时速率； ②平均速率 ν = νB –1(ΔcB/Δt); ③用反应中的任何物质表示反应速率，数值上都是 一样的（用化学进度表示时）； ④ 瞬时速率的测定可以由作图法得到
3.2反发速率理论简介 3.2.1碰撞理论 3.2.2过渡态理论及活化能
3.2 反应速率理论简介 3.2.1 碰撞理论 3.2.2 过渡态理论及活化能
321碰撞理论化学反应的发生总是伴随电子的转移或重 新分配,这种转移或重新分配似乎只有通过相关原子的接触才可 能实现。反应物分子之间的相互碰撞是反应进行的先决 条件,分子碰撞的频率越髙,反疝速率越大。 如:对应2H=H2+21,若每次碰撞都反应, 7=500℃,c(HD)=1.0×103 mol .d-1,d(HD= 4.0×10-10m.则理论反应速率和实际反应速率各为多 少? 2N202 RT 46×10次m3V=7.6×10 mol dm9y M 实际反应速率仅为12×108 mold1s-1两者相差1012倍
3.2.1 碰撞理论 化学反应的发生总是伴随电子的转移或重 新分配，这种转移或重新分配似乎只有通过相关原子的接触才可 能实现。反应物分子之间的相互碰撞是反应进行的先决 条件，分子碰撞的频率越高，反应速率越大。 如：对应2HI=H2+2I，若每次碰撞都反应， T=500℃，c (HI) = 1.0×10-3 mol ·dm-1, d (HI) = 4.0×10-10m. 则理论反应速率和实际反应速率各为多 少？ 实际反应速率仅为1.2×10-8 mol·dm-1 ·s-1 两者相差1012倍 2 2 28 1 1 2 4.6 10 dm s RT Z Nd Mπ − − = = × ⋅⋅ 次 4 11 ν 7.6 10 mol dm s − − = × ⋅⋅