物理化学电子教案 第十拿化学动力学(一 淮阴师范学院化学系 淮阴师范学院化学系物理化学教硏室 http://202.195.113.152:2080/wlhx/index.htm
淮阴师范学院化学系 淮阴师范学院化学系物理化学教研室 http://202.195.113.152:2080/wlhx/index.htm 物理化学电子教案
第十章化学动力学基础(一) 拟定反应历程的一般方法 链反应 潏化能对应遠率的影响 温度对反应率的影响 几种典型的复杂凤应 具有筒单级教的凤应 化学反应的速亭方程 化学动力学的任务和目的 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 第十章 化学动力学基础(一) 化学动力学的任务和目的 化学反应的速率方程 具有简单级数的反应 几种典型的复杂反应 温度对反应速率的影响 活化能对反应速率的影响 链反应 拟定反应历程的一般方法
本章基本要求 理解化学反应速率、反应速率常数以及反应级数的概念 掌握通过实验确立速率方程的方法。 掌握一级、二级、n级反应的速率方程及其应用。 了解典型复杂反应的特征。 了解处理对行反应、平行反应和连串反应的动力学方法。 理解基元反应及反应分子数的概念。 理解定态近似法、平衡态近似法及速率决定步骤等处理复杂 反应的近似方法。 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 本章基本要求 •理解化学反应速率、反应速率常数以及反应级数的概念。 •掌握通过实验确立速率方程的方法。 •掌握一级、二级、n级反应的速率方程及其应用。 •了解典型复杂反应的特征。 •了解处理对行反应、平行反应和连串反应的动力学方法。 •理解基元反应及反应分子数的概念。 •理解定态近似法、平衡态近似法及速率决定步骤等处理复杂 反应的近似方法
10.1化学动力学的任务和目的 化学热力学的研究对象和局限性 化学动力学的研究对象 化学动力学发展简史 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 10.1 化学动力学的任务和目的 化学热力学的研究对象和局限性 化学动力学的研究对象 化学动力学发展简史
10.1化学动力学的任务和目的 化学热力学的研究对象和局限性 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,但无法预料反应能否发生?反应的速率 如何?反应的机理如何?例如: △G/ kJ. mol- no+ H NH3 g) 16.63 +O2—>H2O() 237.19 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。 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 10.1 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，但无法预料反应能否发生？反应的速率 如何？反应的机理如何？例如： 2 2 3 2 2 2 1 3 N H NH (g) 2 2 1 H O H O(l) 2 + ⎯⎯→ + ⎯⎯→ 1 r m / kJ mol 16.63 237.19 G − − − $ 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
10.1化学动力学的任务和目的 化学动力学的研究对象 化学动力学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。 例如: 动力学认为 N2+H2→NH3(g)需一定的T,p和催化剂 2 H2+O2→>H2O(点火,加温或催化剂 2 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 10.1 化学动力学的任务和目的 化学动力学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 3 2 2 2 1 3 N H NH (g) 2 2 1 H 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
10.1化学动力学的任务和目的 化学动力学发展简史 1848年 dlnK△ Us dInk E K k vant hoff 提出: dT RT2 dT RT2 c 1891年 Arrhenius=ew、 RT 设E为与T无关的常数 a 1935年 eyring等提出过渡态理论 1960年交叉分子束反应,李远哲等人1986年 获诺贝尔化学奖 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 10.1 化学动力学的任务和目的 •1848年 van’t Hoff 提出： 2 c a 2 d ln d ln d d K k E T RT T T U R = = $ b f c k k K = •1891年 Arrhenius a exp( ) E k A RT = − 设 Ea 为与T无关的常数 •1935年 Eyring等提出过渡态理论 •1960年 交叉分子束反应，李远哲等人1986年 获诺贝尔化学奖 化学动力学发展简史
10.2化学反应速率表示法 反应速度与速率 平均速率 瞬时速率 反应进度 转化速率 反应速率 绘制动力学曲线 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 10.2 化学反应速率表示法 反应速度与速率 平均速率 瞬时速率 反应进度 转化速率 反应速率 绘制动力学曲线
反应速度和速率 速度 Velocity是矢量,有方向性。 速率Rate是标量,无方向性,都是正值。 例如:R—>P 速度dR] d[pl >0 dt 速率 dr dPi >0 dt 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 反应速度和速率 速度 Velocity 是矢量，有方向性。 速率 Rate 是标量 ，无方向性，都是正值。 d[R] d[P] 0 0 d d t t 速度 d[R] d[P] 0 d d t t − 速率 = 例如: R P ⎯⎯→
平均速率 平均速率 R ([R]2-[R]1) [P2] P R RIl 2 ([P]2-[P]) 二 它不能确切反映速率的变 2 化情况,只提供了一个平 均值,用处不大。 上-内容下一内容回主目录 5返回 2021/1/21
上一内容 下一内容 回主目录 返回 2021/1/21 平均速率 2 1 2 1 p 2 1 2 1 R ([P] [P] ) ([R] [R] ) t t r t t r − − = − − − = 它不能确切反映速率的变 化情况，只提供了一个平 均值，用处不大