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《化學(xué)反應(yīng)速率和影響因素》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第七章化學(xué)反應(yīng)速率本章主要內(nèi)容及要求：1．化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其實(shí)驗(yàn)測定方法。2．了解反應(yīng)速率理論：碰撞理論、過渡狀態(tài)理論。3．了解基元反應(yīng)、復(fù)雜反應(yīng)、反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)分子數(shù)的概念。4．掌握質(zhì)量作用定律和化學(xué)反應(yīng)的速率方程式。5．掌握濃度、溫度及催化劑對反應(yīng)速率的影響。6．掌握溫度與反應(yīng)速率關(guān)系的阿侖尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式，并能用活化分子、活化能等概念解釋濃度、溫度、催化劑等外界因素對反應(yīng)速率的影響?！欤?１ 化學(xué)反應(yīng)速率的定義及其表示方法1-1化學(xué)反應(yīng)速率的概念是指一定條件下單位時間內(nèi)某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锏乃俾?/p>
2、。對于均勻體系的恒容（V不變）反應(yīng)，習(xí)慣用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示，而且習(xí)取正值。濃度單位通常用mol·L-1，時間單位視反應(yīng)快慢，可分別用秒(s)、分(min)或小時(h)等表示。這樣，化學(xué)反應(yīng)速率的單位可為mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1。例如：２N2O5＝４NO2+O2從表7-1數(shù)據(jù)可知,不同時間間隔里,反應(yīng)的不同且三個式子都表示同一化學(xué)反應(yīng)的速率，但采用不同物質(zhì)的濃度變化來表示時，其數(shù)值不一定相同，但它們之間有內(nèi)在聯(lián)系：(每消耗2molN
3、2O5就產(chǎn)生４molNO2和1molO2)以上所討論的反應(yīng)速率都是某一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，當(dāng)時，則可表示某一時刻的化學(xué)反應(yīng)速率，稱為瞬間反應(yīng)速率.一般用作圖法求得。顯然，在這里用三種物質(zhì)表示的速率之比是2:4:1，它們 之間的比值為反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)比。對于一般反應(yīng)：aA+bB=dD+eE可表示為：=－ΔCA/aΔt=－ΔCB/bΔt =ΔCD/dΔt=ΔCE/eΔt2-2反應(yīng)速率的表示： ①某一時刻的反應(yīng)速率、瞬時速率 ②平均速率 ③用反應(yīng)中的任何物質(zhì)表示反應(yīng)速率，數(shù)值上都是一樣的； ④瞬
4、時速率的測定可以由作圖法得到：以c-t作圖,得一曲線，要求某一時刻c的瞬間反應(yīng)速率，在c點(diǎn)作曲線的切線，切線的斜率即為瞬間反應(yīng)速率。§7-2反應(yīng)速率理論簡介2-1碰撞理論 反應(yīng)物分子(或原子、離子)之間必須相互碰撞，才有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但是反應(yīng)物分子之間并不是每一次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)。 活化分子:是指一些動能特大,且能發(fā)生有效碰撞的分子.活化能（Ea）:活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差，即：Ea＝活化分子Ea*－普通分子E一般化學(xué)反應(yīng)的活化能約在40～400KJ.mol-1之間。在一定溫度下，反應(yīng)時活
5、化能（Ea）越大，活化分子所占的百分?jǐn)?shù)越小，反應(yīng)速度越慢。反之Ea越小，活化分子所占的百分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速度越快。2-2過渡狀態(tài)理論過渡狀態(tài)理論認(rèn)為：化學(xué)反應(yīng)不只是通過反應(yīng)物分子之間簡單碰撞就能完成的，而是在碰撞后先要經(jīng)過一個中間的過渡狀態(tài)，即首先形成一種活性集團(tuán)(活化配合物)反應(yīng)物活化配合物(過渡狀態(tài))生成物例如：在下列反應(yīng)中A＋BC→AB＋C反應(yīng)過程中隨著A，B，C三原子相對位置的改變形成活化配合物(A…B…C)?(過渡狀態(tài))：A＋BC→（A…B…C)?→AB＋C§7-3影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素3-1濃度對化學(xué)反
6、應(yīng)速率的影響 恒T條件下,V主要決定于反應(yīng)物濃度，反應(yīng)物濃度越大,V越快,這個現(xiàn)象可用碰撞理論來解釋:在恒T條件下,對某一化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)物中活化分子的百分?jǐn)?shù)是一定的.增加反應(yīng)物濃度時,單位體積的活化分子數(shù)目增多,反應(yīng)物分子有效碰撞的頻率增大,V增大。1．基元反應(yīng)：對于簡單反應(yīng)，反應(yīng)物分子在有效碰撞中經(jīng)過一次化學(xué)變化就能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)。2．基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率方程式：可由質(zhì)量作用定律描述3.質(zhì)量作用定律：恒溫下，基元反應(yīng)的反應(yīng)速度與各反應(yīng)物濃度系數(shù)方次的乘積成正比。 例如：基元反應(yīng)aA+bBgG+hH速率方
7、程V=k速率常數(shù)k的意義: ①可理解為當(dāng)反應(yīng)物濃度都為單位濃度時的反應(yīng)速率； ②k由化學(xué)反應(yīng)本身決定，是化學(xué)反應(yīng)在一定溫度時的特征常數(shù)； ③相同條件下，k值越大，反應(yīng)速率越快； ④k的數(shù)值與反應(yīng)物的濃度無關(guān)。4．非基元反應(yīng)：反應(yīng)物分子需經(jīng)幾步反應(yīng)才能轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)。 例如：H2+I22HI分二步進(jìn)行 （1）I22I(快反應(yīng))（2）2I+H22HI(慢反應(yīng))速率方程V=k對于非基元反應(yīng)，其反應(yīng)的速率方程只有通過實(shí)驗(yàn)來確定。5.反應(yīng)的分子數(shù)和反應(yīng)級數(shù) 反應(yīng)的分子數(shù):從微觀上用來說明各反應(yīng)物分子經(jīng)碰撞而發(fā)生的過程中
8、所包含的分子數(shù)，所以反應(yīng)分子數(shù)僅對基元反應(yīng)而言。按反應(yīng)物的分子數(shù),基元反應(yīng)可分為三類： ①單分子反應(yīng):分解反應(yīng)或異構(gòu)化反應(yīng) ②雙分子反應(yīng):多數(shù)反應(yīng) ③三分子反應(yīng):少數(shù)反應(yīng) 三個質(zhì)點(diǎn)同時碰撞的幾率很小 反應(yīng)級數(shù):反應(yīng)的速率方程中各反應(yīng)物濃度指數(shù)之和。 反應(yīng)級數(shù)可以是0,1,2,3或分?jǐn)?shù)。 對于基元反應(yīng)反應(yīng)分子數(shù)與反應(yīng)級數(shù)是一致的。6.速率常數(shù)k的單位與反應(yīng)級數(shù)的關(guān)系反應(yīng)級數(shù)
