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公式的级数就是这个反应的反应级数。 (2)作图法 根据实验数据,作下面各图: 级反应:作lgct图 二级反应:作1t图 级反应:作士t图 如果得到一直线的图,则该图的反应级数就是这个反应的级数。 积分法适用于反应级数为整数的情况,偏离整数的的情况不适用。 例题见P288 7-4基元反应、反应分子数 基元反应与质量作用定律 1.基元反应( elementary reaction) 个化学反应式通常并不代表反应历程,仅表示各物质在反应中所遵循的计量关系,从反应物到产物 也许是一步碰撞实现,也许是分几步实现。我们把这种能代表反应机理的由反应物微粒(分子离子等)直接 碰撞而一步实现的反应称为基元反应或基元步骤。 一个化学反应只含有一个基元反应步骤,称之谓简单反应; 个化学反应含有两个或以上的步骤,称为复杂反应。 例如 乙酸乙酯与碱反应 CH3 COOC2Hs +OH->CH3 COO +CHSOH 是一步实现的本身为基元反应,称之简单反应。 H2+2→>2H的反应为二步, l2→>2I H2+2I→>2HI 为复杂反应。以上这些基元反应代表了反应所经过的途径,动力学上称为反应历程或反应机理( reaction mechanism) 凡是基元反应都可将质量作用定律直接应用于化学反应式而得出反应速率方程式 2.质量作用定律( law of mass action) 最早由 Guldberg与Wage在1863年提出:化学反应的速率和反应物的有效质量成正比。有效质量实 际上也就是有效浓度。由于历史原因,仍使用质量一词,后来发现质量作用定律不是对任何写出的计量式 都适用,仅适用于基元反应或复杂反应中的每一个基元步骤,所以质量作用定律可表述为:基元反应的速 率与参加反应的各反应物的浓度以反应式中反应物的系数为指数的幂的乘积成正比 如一基元步骤 aA+bB→eE+f 如何知道一个反应是基元反应呢?当然最根本的是靠实验确定证实,但是在有些情况下,我们可以根 据微观可逆性原理来判断那些反应不是基元反应(这样可以少做不必要的实验) 所谓微观可逆性原理( priniciple of microreversibility)是指:任一基元化学反应与其逆向的基元 化学反应具有相同的反应途径(仅仅是方向相反),按此原理,如果某一基元反应的逆向过程是不可能的, 则该基元反应也将是不可能的 例 NH3+NH3→N2+3H 该反应机理是最不可能的,因为其逆向过程是4个分子的反应,几率非常小,实际是不可能的。 例:根据微观可逆性原理,下列反应可能为基元反应是 APb(C2Hs)4→>Pb+4C2H B2H+20→HO2 CH,+D→HD+H 反应分子数公式的级数就是这个反应的反应级数。 (2) 作图法 根据实验数据,作下面各图: 一级反应:作 lgc-t 图; 二级反应:作 c 1 -t 图; 三级反应:作 2 1 c -t 图。 如果得到一直线的图,则该图的反应级数就是这个反应的级数。 积分法适用于反应级数为整数的情况,偏离整数的的情况不适用。 例题见 P288。 7-4 基元反应、反应分子数 一. 基元反应与质量作用定律 1. 基元反应(elementary reaction) 一个化学反应式通常并不代表反应历程,仅表示各物质在反应中所遵循的计量关系,从反应物到产物 也许是一步碰撞实现,也许是分几步实现。我们把这种能代表反应机理的由反应物微粒(分子离子等)直接 碰撞而一步实现的反应称为基元反应或基元步骤。 一个化学反应只含有一个基元反应步骤,称之谓简单反应; 一个化学反应含有两个或以上的步骤,称为复杂反应。 例如 乙酸乙酯与碱反应 CH3COOC2H5 +OH- →CH3COO- +C2H5OH 是一步实现的,本身为基元反应,称之简单反应。 H2 +I2→2HI的反应为二步, I2→2I H2+2I→2HI 为复杂反应。以上这些基元反应代表了反应所经过的途径,动力学上称为反应历程或反应机理(reaction mechanism)。 凡是基元反应都可将质量作用定律直接应用于化学反应式而得出反应速率方程式。 2. 质量作用定律(law of mass action) 最早由 Guldberg 与 Waage 在 1863 年提出:化学反应的速率和反应物的有效质量成正比。有效质量实 际上也就是有效浓度。由于历史原因,仍使用质量一词,后来发现质量作用定律不是对任何写出的计量式 都适用,仅适用于基元反应或复杂反应中的每一个基元步骤,所以质量作用定律可表述为:基元反应的速 率与参加反应的各反应物的浓度以反应式中反应物的系数为指数的幂的乘积成正比。 如一基元步骤 aA+bB→eE+fF b B a A r = kc c 如何知道一个反应是基元反应呢?当然最根本的是靠实验确定证实,但是在有些情况下,我们可以根 据微观可逆性原理来判断那些反应不是基元反应(这样可以少做不必要的实验)。 所谓微观可逆性原理(priniciple of microreversibility)是指:任一基元化学反应与其逆向的基元 化学反应具有相同的反应途径(仅仅是方向相反),按此原理,如果某一基元反应的逆向过程是不可能的, 则该基元反应也将是不可能的。 例 NH3+NH3→N2+3H2 该反应机理是最不可能的,因为其逆向过程是 4 个分子的反应,几率非常小,实际是不可能的。 例:根据微观可逆性原理,下列反应可能为基元反应是 A Pb(C2H5)4→Pb +4C2H5 B 2H+ 2O→H2O2 C H2 +D→HD +H 二. 反应分子数
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