化学反应速率化学动力学.ppt
《化学反应速率化学动力学.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学反应速率化学动力学.ppt(72页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于化学反应的速率化学动力学第一张,PPT共七十二页,创作于2022年6月热力学的研究方法和局限性热力学的研究方法和局限性热力学方法的局限性热力学方法的局限性不研究物质的不研究物质的宏观性质和微观结构之间的关系宏观性质和微观结构之间的关系;不知道反应的不知道反应的机理、历程以及速率机理、历程以及速率;只只讨讨论论变变化化的的可可能能性性,无无法法指指出出如如何何将将可可能能性变为现实的方法和途径性变为现实的方法和途径。第二张,PPT共七十二页,创作于2022年6月1.化学反应速率的表示法化学反应速率的表示法2.反应历程和基元反应反应历程和基元反应3.具有简单级数的反应具有简单级数的反应4.影响
2、化学反应速率的一些因素影响化学反应速率的一些因素5.反应速率理论简介反应速率理论简介6.催化作用催化作用第十一章第十一章 化学反应的速率化学反应的速率第三张,PPT共七十二页,创作于2022年6月1.动力学曲线(补充)动力学曲线(补充)2.转化速率和反应速率的定义转化速率和反应速率的定义3.化学反应的平均速率与瞬时速率化学反应的平均速率与瞬时速率第一节第一节 化学反应速率的表示法化学反应速率的表示法第四张,PPT共七十二页,创作于2022年6月动力学曲线动力学曲线是描述反应物和产物的浓度随时间是描述反应物和产物的浓度随时间的变化曲线。的变化曲线。动力学曲线动力学曲线浓度浓度c时间时间t反应物反
3、应物R产物产物P第五张,PPT共七十二页,创作于2022年6月1.转化速率转化速率2.反应速率反应速率3.化学反应的平均速率和瞬时速率化学反应的平均速率和瞬时速率化学反应速率的表示法化学反应速率的表示法第六张,PPT共七十二页,创作于2022年6月转化速率转化速率对于任一反应对于任一反应第七张,PPT共七十二页,创作于2022年6月转化速率必须与转化速率必须与具体的反应方程式具体的反应方程式相对应。相对应。转化速率转化速率由反应进度定义的化学反应速率称为由反应进度定义的化学反应速率称为转化速转化速率率,用符号,用符号 表示,单位为表示,单位为 。第八张,PPT共七十二页,创作于2022年6月单
4、位:单位:浓度浓度c时间时间反应物反应物R产物产物P反应速率反应速率第九张,PPT共七十二页,创作于2022年6月例如例如反应速率与反应速率与具体的反应方程式有关具体的反应方程式有关,但它与反,但它与反应系统中选用应系统中选用何种物质何种物质进行计算进行计算无关无关。对于一个。对于一个确定的反应方程式,其值只有一个。确定的反应方程式,其值只有一个。反应速率反应速率第十张,PPT共七十二页,创作于2022年6月浓度浓度c时间时间t反应物反应物R产物产物Pt1 t2化学反应的平均速率和瞬时速率化学反应的平均速率和瞬时速率绝大多数反应的反应速率随时间而改变。绝大多数反应的反应速率随时间而改变。第十一
5、张,PPT共七十二页,创作于2022年6月1.反应历程和基元反应反应历程和基元反应2.基元反应的速率方程基元反应的速率方程第二节第二节 反应历程和基元反应反应历程和基元反应第十二张,PPT共七十二页,创作于2022年6月通常所写的化学方程式绝大多数并不代表反应的真正历通常所写的化学方程式绝大多数并不代表反应的真正历程,而仅代表反应的总结果,即化学计量式程,而仅代表反应的总结果,即化学计量式。例如:例如:在光照条件下实际由如下在光照条件下实际由如下4步反应完成步反应完成反应历程和基元反应反应历程和基元反应第十三张,PPT共七十二页,创作于2022年6月由反应物分子(或离子、原子以及自由基)直接碰
6、撞发生由反应物分子(或离子、原子以及自由基)直接碰撞发生相互作用而生成产物的反应,称为相互作用而生成产物的反应,称为基元反应基元反应。基元反应基元反应总包反应总包反应反应历程和基元反应反应历程和基元反应总反应总反应第十四张,PPT共七十二页,创作于2022年6月在在基元反应基元反应中,中,反应物分子数之和反应物分子数之和称为称为反应分子反应分子数数。反应分子数是不大于反应分子数是不大于3的的正整数(正整数(1,2,3)。反应历程和基元反应反应历程和基元反应第十五张,PPT共七十二页,创作于2022年6月例如:例如:表示表示反应速率与浓度反应速率与浓度等参数之间的关系,或表示等参数之间的关系,或
7、表示浓度等浓度等参数与时间参数与时间关系的方程称为关系的方程称为反应的速率方程反应的速率方程,又称动力,又称动力学方程。其一般由实验确定。学方程。其一般由实验确定。基元反应的速率方程基元反应的速率方程速率方程可表示为微分式或积分式。速率方程可表示为微分式或积分式。第十六张,PPT共七十二页,创作于2022年6月经验证明基元反应的速率方程都比较简单,即经验证明基元反应的速率方程都比较简单,即基元反应基元反应的速率与反应物的浓度(带有相应的指的速率与反应物的浓度(带有相应的指数)的乘积成正比。其中各浓度的指数就是反应式数)的乘积成正比。其中各浓度的指数就是反应式中各相应物质的系数。基元反应的这个规
8、律称为中各相应物质的系数。基元反应的这个规律称为质质量作用定律量作用定律。基元反应的速率方程基元反应的速率方程第十七张,PPT共七十二页,创作于2022年6月基元反应基元反应反应速率反应速率 反应分子数反应分子数 2 2 2 3 基元反应的速率方程基元反应的速率方程比例系数比例系数k与反应物的浓度无关,与反应物的浓度无关,称为反应的速率常数,称为反应的速率常数,其单位与具体的速率方程有关。其单位与具体的速率方程有关。第十八张,PPT共七十二页,创作于2022年6月1.反应级数和准级数反应反应级数和准级数反应2.零级反应零级反应3.一级反应一级反应4.二级反应二级反应5.根据反应特点判断反应级数
9、根据反应特点判断反应级数第三节第三节 具有简单级数的反应具有简单级数的反应第十九张,PPT共七十二页,创作于2022年6月速率方程中各反应物速率方程中各反应物浓度项的指数浓度项的指数称为该反应物的称为该反应物的级数级数;速速率率方方程程中中所所有有浓浓度度项项指指数数的的代代数数和和称称为为该该反反应应的的总总级级数(数(反应级数反应级数),通常用,通常用n 表示。表示。反应级数和准级数反应反应级数和准级数反应比如反应比如反应若实验测得其速率方程为若实验测得其速率方程为则该反应对则该反应对A是一级,对是一级,对B是二级。是二级。反应为三级反应。反应为三级反应。第二十张,PPT共七十二页,创作于
10、2022年6月反应级数可以是反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零正数、负数、整数、分数或零,甚至有,甚至有的反应无法用简单的数字来表示级数。的反应无法用简单的数字来表示级数。基元反应的反应级数等于反应分子数基元反应的反应级数等于反应分子数(1,2,3)。反应级数和准级数反应反应级数和准级数反应非基元反应的反应级数只能通过实验测得。非基元反应的反应级数只能通过实验测得。1.5级级 负一级负一级 无简单级数无简单级数 第二十一张,PPT共七十二页,创作于2022年6月若某一物质的浓度远远大于其他反应物的浓度,在若某一物质的浓度远远大于其他反应物的浓度,在反应过反应过程中可以认为其浓度没有变化程
11、中可以认为其浓度没有变化,而将其浓度并入速率常数,而将其浓度并入速率常数项,这时反应的项,这时反应的总级数相应下降总级数相应下降,该反应称为,该反应称为准级数反准级数反应应。准一级反应准一级反应 准一级反应准一级反应 为催化剂为催化剂 反应级数和准级数反应反应级数和准级数反应第二十二张,PPT共七十二页,创作于2022年6月具有简单级数的反应具有简单级数的反应指反应级数为指反应级数为正整数正整数的反的反应。应。基元反应具有简单级数,基元反应具有简单级数,但具有简单级数的反但具有简单级数的反应不一定是基元反应应不一定是基元反应。比如反应比如反应经实验测定它是二级反应,但非基元反应。经实验测定它是
12、二级反应,但非基元反应。反应级数和准级数反应反应级数和准级数反应第二十三张,PPT共七十二页,创作于2022年6月反应速率方程中,反应物浓度项不出现,即反应速率方程中,反应物浓度项不出现,即反应速率反应速率与反应物浓度无关与反应物浓度无关,这种反应称为,这种反应称为零级反应零级反应。零级反应零级反应的速率为一的速率为一常数常数。由于反应只在催化剂表面上进行由于反应只在催化剂表面上进行,反应速率决定于固,反应速率决定于固体催化剂的有效表面活性位。体催化剂的有效表面活性位。零级反应零级反应常见的零级反应有常见的零级反应有表面催化和酶催化反应表面催化和酶催化反应。第二十四张,PPT共七十二页,创作于
13、2022年6月速率方程的微分式速率方程的微分式移项并积分移项并积分当当零级反应零级反应第二十五张,PPT共七十二页,创作于2022年6月零级反应的特点零级反应的特点3.反应物的浓度反应物的浓度与与时间时间 t 呈线性关系呈线性关系2.半衰期与反应物起始浓度成正比半衰期与反应物起始浓度成正比零级反应零级反应1.速率常数速率常数 k0 的单位为的单位为 第二十六张,PPT共七十二页,创作于2022年6月反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的反应称为反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级一级反应反应。常见的一级反应有放射性元素的蜕变、五氧化二氮的分解常见的一级反应有放射性元素的蜕变、五氧
14、化二氮的分解等。等。一级反应一级反应第二十七张,PPT共七十二页,创作于2022年6月速率方程的微分式速率方程的微分式移项并积分移项并积分一级反应一级反应第二十八张,PPT共七十二页,创作于2022年6月当当一级反应一级反应第二十九张,PPT共七十二页,创作于2022年6月一级反应的特点一级反应的特点3.线性关系为线性关系为2.半衰期是与反应物起始浓度无关的常数半衰期是与反应物起始浓度无关的常数一级反应一级反应1.速率常数速率常数 k1 的单位为的单位为 第三十张,PPT共七十二页,创作于2022年6月一级反应引申的特点一级反应引申的特点一级反应一级反应1.所有分数衰期都是与起始浓度无关的常数
15、所有分数衰期都是与起始浓度无关的常数2.3.反应间隔时间反应间隔时间t相相同同,c/c0相同相同第三十一张,PPT共七十二页,创作于2022年6月某金属同位素进行某金属同位素进行放射,放射,1414d 后同位素活性下降了后同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的:。试求该同位素的:(1)蜕变常数;蜕变常数;(2)半衰期;半衰期;(3)分解分解90%所需时间所需时间一级反应一级反应第三十二张,PPT共七十二页,创作于2022年6月某金属同位素进行某金属同位素进行放射,放射,1414d 后,同位素活性下降了后,同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的:。试求该同位素的:(1)蜕变常数;蜕变常数
16、;(2)半衰期;半衰期;(3)分解分解90%所需时间所需时间一级反应一级反应第三十三张,PPT共七十二页,创作于2022年6月反应速率方程中,浓度项的反应速率方程中,浓度项的指数和等于指数和等于2的反应称为的反应称为二级级反应反应。常见的二级反应有乙酸乙酯的皂化,碘化氢的热分解反应常见的二级反应有乙酸乙酯的皂化,碘化氢的热分解反应等。等。二级反应二级反应第三十四张,PPT共七十二页,创作于2022年6月二级反应二级反应速率方程的微分式速率方程的微分式移项并积分移项并积分设设A、B的起始浓度相同,则的起始浓度相同,则第三十五张,PPT共七十二页,创作于2022年6月当当二级反应二级反应第三十六张
17、,PPT共七十二页,创作于2022年6月二级反应的特点(反应物起始浓度相等)二级反应的特点(反应物起始浓度相等)3.线性关系为线性关系为2.半衰期是与反应物起始浓度成反比半衰期是与反应物起始浓度成反比二级反应二级反应1.速率常数速率常数 k2 的单位为的单位为 第三十七张,PPT共七十二页,创作于2022年6月二级反应引申的特点(反应物起始浓度相等)二级反应引申的特点(反应物起始浓度相等)二级反应二级反应第三十八张,PPT共七十二页,创作于2022年6月1.尝试法尝试法 实验测得一系列反应物或生成物的浓度随时间的变化数实验测得一系列反应物或生成物的浓度随时间的变化数据后,据后,将各组的将各组的
18、浓度和时间数据浓度和时间数据代入代入速率方程速率方程的定积分式的定积分式中,计算中,计算 k 值。若得值。若得 k 值基本为常数,则反应为所代入方值基本为常数,则反应为所代入方程的级数。若求得程的级数。若求得 k 不为常数,则需再进行假设。不为常数,则需再进行假设。根据反应特点判断反应级数根据反应特点判断反应级数对于具有简单级数的反应,可采用以下几种方法:对于具有简单级数的反应,可采用以下几种方法:第三十九张,PPT共七十二页,创作于2022年6月2.根据根据速率常数的单位速率常数的单位判断判断3.根据根据半衰期与反应物浓度的关系半衰期与反应物浓度的关系判断判断4.根据根据 的比值判断的比值判
19、断 5.根据时间间隔相同时浓度比判断根据时间间隔相同时浓度比判断根据反应特点判断反应级数根据反应特点判断反应级数第四十张,PPT共七十二页,创作于2022年6月某某抗抗菌菌素素A注注入入人人体体后后,在在血血液液中中呈呈现现简简单单级级数数的的反反应应。如如果果在在人人体体中中注注射射0.5g该该抗抗菌菌素素,然然后后在在不不同同时时间间t测测定定它它在血液中的浓度在血液中的浓度cA(mg/100mL表示),得到下列数据:表示),得到下列数据:t/h481216cA(mg/100mL)0.4800.3260.2220.151(1)确定反应级数;确定反应级数;(2)计算反应速率系数;计算反应速率
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学反应 速率 化学 动力学
限制150内