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文檔簡介

1、Chapter 4 Chemical Reaction Rate授課教師 : 王 虹 蘇單 位 : 化學(xué)教研室 第四章 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡原理(反應(yīng)達平衡狀態(tài)) 可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)限度的定量描述反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響 化學(xué)平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率 溫度 濃度 壓強 華裔美國化學(xué)家University of CaliforniaBerkeley, CA, USA獲1986年Nobel化學(xué)獎交叉分子束實驗裝置Ahmed H. Zewail埃及裔美國化學(xué)家Caltech, USA獲1999年Nobel化學(xué)獎澤維爾:飛秒激光化學(xué)本章主要內(nèi)容:第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率的概念第三節(jié) 溫度對化學(xué)反應(yīng)速

2、率的影響 第二節(jié) 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 第四節(jié) 反應(yīng)速率理論簡介 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率的概念 “折戟沉沙鐵未銷”罕見汶川出土的巴蜀-劍 NO和CO是汽車尾氣中的有毒成分,它們能否相互反應(yīng)生成無毒的N2和CO2?2NO (g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)NO,CONO, CO炸藥爆炸、照相膠片的感光、酸堿中和反應(yīng) 快塑料和橡膠的老化、煤和石油的形成 慢化學(xué)反應(yīng)速率:(對于等容反應(yīng)) 單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者產(chǎn)物濃度的增加來表示。 濃度常用moll-1,時間常用s,min,h 反應(yīng)速率又分為平均速率(average rate)和 瞬時速率(instaneous ra

3、te)兩種表示方法.1. 平均速率 = c /t (c(H2O2)/t)/moldm3s1c(H2O2)/moldm3t/sc(H2O2)/moldm3t/s15.010-410.510-48.010-46.310-44.810-44.810-42.810-40.600.420.320.250.190.150.112.321.721.300.980.730.540.390.2840040040040040040040004008001 2001 6002 0002 4002 800隨著時間的推移,雙氧水的濃度在減??!以 CCl4 溶液中 2N2O5 = 4NO2 + O2 為例平均速率 0 0

4、 2.10 100 100 1.95 0.15 7.5 10-4 300 200 1.70 0.25 6.5 10-4 700 400 1.31 0.39 5.0 10-4 1000 300 1.08 0.23 3.8 10-4 1700 700 0.76 0.32 2.2510-4 時間 時間變化 N2O5濃度 濃度改變 反應(yīng)速率 t/s t/s c/molL-1 c/ molL-1 / molL-1s-1 (10-2) (10-2) = 2、瞬時速率 ( Instantaneous rate )瞬時速率只能用作圖的方法得到。dc/dt是濃度c對時間t的微商,是ct曲線在該點的斜率。反應(yīng) 2

5、W+X Y+Z 哪種速率表達式是正確的? 實際工作中如何選擇,往往取決于哪一種 物質(zhì)更易通過試驗監(jiān)測其濃度變化.對于一般的化學(xué)反應(yīng):aA + bB yY + zZ對于某一化學(xué)反應(yīng)的快慢影響因素內(nèi)因:毫無疑問,反應(yīng)速率首先決定 于反應(yīng)物本身的性質(zhì).外因:白磷在純氧氣中和在空氣中的燃燒溫度 碰撞次數(shù)反應(yīng)速率反應(yīng)物濃度濃度 接觸面積 催化劑 第二節(jié) 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 一、反應(yīng)機理(反應(yīng)歷程) 描述反應(yīng)物分子變成產(chǎn)物分子的微觀途徑。1. 基元反應(yīng)與簡單反應(yīng) 反應(yīng)的一個微觀步驟稱為基元反應(yīng)。由一 個基元反應(yīng)構(gòu)成的宏觀反應(yīng)叫簡單反應(yīng)。 2NO2 = 2NO + O2 就是簡單反應(yīng)。2. 復(fù)雜反應(yīng)(

6、非基元反應(yīng)) 由兩個或兩個以上基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)叫復(fù)雜反應(yīng),多數(shù)反應(yīng)是復(fù)雜反應(yīng)。如 3NaClO = 2NaCl + NaClO3 由兩個基元反應(yīng)構(gòu)成: 2NaClO = NaCl + NaClO2 (慢) NaClO2 + NaClO = NaCl + NaClO3 (快)步驟 的速率比步驟快得多, 由限速步驟生成的NaClO2很快生成NaClO3和NaCl,可見慢者為控制步驟。 化學(xué)動力學(xué)的重要任務(wù)之一,就是研究反應(yīng)機理,確定反應(yīng)歷程,揭示反應(yīng)速率的本質(zhì)。 “對于基元反應(yīng),在一定溫度下,反應(yīng)速率 與反應(yīng)物濃度的乘積成正比”。 基元反應(yīng) aA +bB = yY zZ 這就是質(zhì)量作用定律的數(shù)學(xué)

7、表達式,也是基元反應(yīng)的速率方程。式中,k 為速率常數(shù),物理意義是:當反應(yīng)物的濃度均是1mol L-1 時的反應(yīng)速率。二、質(zhì)量作用定律說明:1. 質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)。 2. K為速率常數(shù),數(shù)值等于反應(yīng)物濃度均為 1molL-1時反應(yīng)速率的值,一般由實驗測得。 由反應(yīng)物的本性決定,與濃度無關(guān)。 改變溫度或Cat, K也變化。 3. 復(fù)雜反應(yīng)的速率方程只能通過實驗獲得! 即使由實驗測得的反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)方程式 中反應(yīng)物計量數(shù)之和相等,該反應(yīng)也不一定 就是基元反應(yīng). 4. 書寫速率方程時注意: 若反應(yīng)物是純固體或純液體,不寫入速率方程。 303K時,乙醛分解反應(yīng) CH3CHO(g) = CH4

8、(g)+CO(g) 反應(yīng)速率與乙醛濃度的關(guān)系如下: c(乙醛)/ molL-1 0.10 0.20 0.30 0.40 /molL-1s-1 0.025 0.102 0.228 0.406 (1) 寫出該反應(yīng)的速率方程; (2) 求速率常數(shù) k; (3) 求 c(CH3CHO) = 0.25 molL-1 時的反應(yīng) 速率。解: (1) 設(shè)速率方程為=kcn(CH3CHO),可以任選 兩組數(shù)據(jù),代入速率方程以求n值,如選 1, 3 兩組數(shù)據(jù)得 0.025 = k (0.10 )n ; 0.228 = k(0.30)n 前式除以后式得 解得 n 2,故該反應(yīng)的速率方程為 = kc2(CH3CHO)

9、(2) 將任一組實驗數(shù)據(jù)(如第二組)代入 速率方程,可求得 k 值: 0.102 = k(0.20)2 算得 k = 2.55 mol -1Ls-1 (3) 當 c (CH3CHO) = 0.25 molL-1 時, = kc2(CH3CHO) = 2.550.252 = 0.159 molL-1s-1 設(shè)反應(yīng)的速率方程為 v = k c(NH4+) n c(NO2- ) m由實驗1和2可知: v2 : v1 = 2.00 = (2.0) m m = 1同理可得 n = 1 v = k c(NH4+) c(NO2- ) 1.3510-7moldm-3 s-1 (0.100moldm-3)(0.

10、005moldm-3 )k = 2.7 10-7moldm-3 s-1= 2.7 10-7moldm-3 s-1對反應(yīng) NH4+(aq) + NO2-(aq) N2(g) + 2H2O(l) 實 驗 初始c (NH4+) 初始c (NO2) 初始速率(moldm3s1) 1.3510-70.005 moldm320.200 moldm3 0.010 moldm3 5.4010-730.100 moldm3 0.010 moldm3 2.7010-70.100 moldm31介紹一種速率方程的確定方法初始速率法 三、反應(yīng)級數(shù) (一)反應(yīng)級數(shù) 反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度項的冪指數(shù)之和稱為反應(yīng)級數(shù)?;?/p>

11、元反應(yīng)都具有簡單的級數(shù),而復(fù)合反應(yīng)的級數(shù)可以是整數(shù)或分數(shù)。 反應(yīng)級數(shù)反映了反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響程度。反應(yīng)級數(shù)越大,反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響就越大。 反應(yīng)級數(shù)通常是利用實驗測定的。 基元反應(yīng)中反應(yīng)物的級數(shù)與其化學(xué)計量數(shù)的相反數(shù)相同; 復(fù)雜反應(yīng)中反應(yīng)物的級數(shù)與其化學(xué)計量數(shù)往往不同; 實驗條件的改變可能引起復(fù)雜反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)的變化; 反應(yīng)級數(shù)最常見的有零、一、二級反應(yīng),三級反應(yīng)已很少見,超過三級的反應(yīng)尚未發(fā)現(xiàn)。反應(yīng)級數(shù)也可以是分數(shù)。大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)(無論是否為基元反應(yīng)),其速率方程都可以表示為反應(yīng)物濃度某次冪的乘積。如反應(yīng) aA + bB = gG +hH 的速率方程為 = k cAcB 式中

12、某反應(yīng)物濃度的方次稱為該反應(yīng)物的反應(yīng)級數(shù),如反應(yīng)物 A 的反應(yīng)級數(shù)是,反應(yīng)物 B 的反應(yīng)級數(shù)是。所有反應(yīng)級數(shù)的加和+ 稱為該反應(yīng)的級數(shù)。 (二)反應(yīng)分子數(shù) 反應(yīng)分子數(shù)是指元反應(yīng)中參加反應(yīng)的微粒(分子、原子、離子、自由基等)的數(shù)目。根據(jù)反應(yīng)分子數(shù),可以把基元反應(yīng)分為單分子反應(yīng)、雙分子反應(yīng)和三分子反應(yīng)。 反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)是兩個不同的概念。反應(yīng)級數(shù)是指速率方程中濃度項的冪指數(shù)之和,可利用實驗測定,它體現(xiàn)了反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響,其數(shù)值可能是整數(shù)、分數(shù)或零 。 反應(yīng)分子數(shù)是對基元反應(yīng)而言的,它是由反應(yīng)機理所決定的,其數(shù)值只可能是 1,2,3 。 基元反應(yīng)中,反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)分子數(shù)通常是一致的。

13、是對基元步驟或簡單反應(yīng)所對應(yīng)的微觀化學(xué)變化而言的參加反應(yīng)的反應(yīng)物微粒數(shù)目只可能是一、二、三為固定值任何基元步驟或簡單反應(yīng)所對應(yīng)的微觀變化,肯定存在反應(yīng)分子數(shù)對速率方程不能納入形式的復(fù)雜反應(yīng),級數(shù)無意義是對宏觀化學(xué)反應(yīng)包括簡單反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)而言反應(yīng)速率與濃度的幾次方成正比,就是幾級反應(yīng)可為零、簡單正整數(shù)和分數(shù)無固定值u = k c a (A) c b (B) 概念所屬 范圍定義或意義各個不同反應(yīng)中的允許值對指定反應(yīng)是否有固定值是否肯定存在反應(yīng)級數(shù)反應(yīng)分子數(shù)反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)的區(qū)別反應(yīng)級數(shù) 速率方程 速率常數(shù)的單位 0 v =k mol.L-1.s-1 1 v =kc s-1 2 v =kc2

14、mol-1.L.s-1 3 v =kc3 mol-2.L2.s-1 速率常數(shù)的單位是不同的; 速率常數(shù)越大,表明反應(yīng)進行的越快; 速率常數(shù)大小受多因素的影響,最重要的是溫度。溫度每升高10K,速率常數(shù)增大2-4倍。 速率常數(shù)只是一個比例系數(shù),是排除濃度對速率的影響時表征反應(yīng)速率的物理量。反應(yīng)級數(shù)與速率方程的關(guān)系 化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 方 程 反應(yīng)級數(shù) SO2Cl2 SO2+Cl2 = k c(SO2Cl2) 一級 2H2O22H2O+O2 = k c(H2O2) 一級 NO2 +CONO+CO2 = k c(NO2 )c(CO) 二級 4HBr+O2 2Br2 +2H2O = k c(HBr

15、)c(O2) 二級 2NO+O22NO2 = k c2(NO)c(O2) 三級 2NH3 N2+3H2 = k 零級 某些化學(xué)反應(yīng)的速率方程和反應(yīng)級數(shù)第三節(jié) 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 范特霍夫 ( Vant Hoff )“只有在貧苦和不幸中,才能使人活得更堅強?!币?、范特霍夫(Vant Hoff)規(guī)則溫度對反應(yīng)速率有很大影響,溫度升高可以使 大多數(shù)反應(yīng)的速率加快。范荷夫由大量實驗總結(jié)出:反應(yīng)系統(tǒng)的溫度每升高10K, 化學(xué)反應(yīng)速率將增大到原來的24倍。 式中 為溫度系數(shù),一般為24。kT, kT+10, kT+n 10 分別是TK , (T+10)K 和 (T+n10)K 時的反應(yīng)速率常數(shù)。 分

16、子運動速率加快,反應(yīng)物分子間碰撞頻率增大. 活化分子百分數(shù)增大.原因:二、阿侖尼斯(Arrhenius)方程 1889年瑞典化學(xué)家阿侖尼斯(Arrhenius)提出一個經(jīng)驗公式 或 式中Ea 是反應(yīng)的活化能;A 稱為指前因子,它是與溫度、濃度無關(guān)的常數(shù);R 是理想氣體 常數(shù);T 為熱力學(xué)溫度。若在溫度T1 和T2 時,反應(yīng)速率常數(shù)分別為k1 和k2 。則: Ea處于方程的指數(shù)項中, 對k有顯著影響。室溫下, 每增加4 kJmol-1, k值降低約80%; 溫度升高, k 增大。一般反應(yīng)溫度每升高10,k將 增大24倍; 對不同反應(yīng), 升高相同溫度, Ea大的反應(yīng) k 增大的倍 數(shù)多(即具有較大

17、的溫度系數(shù))。 對同一反應(yīng),升高一定溫度,在高溫 區(qū)值增加較少;應(yīng)用Arrhenius方程應(yīng)注意下列問題某反應(yīng)在 400K 和 500 K 時的速率常數(shù)分別是k1和k2,在1000K 和2000K 時分別是k3 和k4 ,若Ea和A 不變,試求:ln( k2/k1)與ln(k4/k3)的比值。解:可見 溫度變化在低溫區(qū)對影響大第四節(jié) 反應(yīng)速率理論簡介一、碰撞理論1918 年由路易斯 (Lewis) 運用氣體分子運動論的成果, 提出反應(yīng)速率碰撞理論。該理論假定:對氣相雙分子基元反應(yīng) A + BC,反應(yīng)物分子A與B間必須相互碰撞才能發(fā)生反應(yīng)。 以氣體分子運動論為基礎(chǔ),主要用于氣相雙分子反應(yīng)。 碰撞

18、理論認為:化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子的重新組合,在組合過程中,必須破壞反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵,才能形成產(chǎn)物分子中的化學(xué)鍵。而舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,是通過反應(yīng)物分子間的相互碰撞來實現(xiàn)的。在反應(yīng)物分子的無數(shù)次碰撞中,只有極少數(shù)的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。能夠發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子,它比普通分子具有更高的能量。1. 反應(yīng)速率正比于反應(yīng)物分子的碰撞頻率2. 具有一定能量的分子間碰撞才可能發(fā)生反應(yīng)3. 反應(yīng)物分子必須定向碰撞才可能發(fā)生反應(yīng)理論要點: 發(fā)生有效碰撞的兩個基本前提: 碰撞粒子的動能必須足夠大 對有些物種而言, 碰撞的幾何方位要適當反應(yīng)速率與碰撞頻

19、率Z,分子有效碰撞分數(shù)f,以及方位因子p有關(guān)這里,Z 碰撞總數(shù) P 方位因子 f 能量因子ONCOO不可能反應(yīng)的取向OCOO可能反應(yīng)的取向N二、過渡狀態(tài)理論 過渡狀態(tài)理論認為: 化學(xué)反應(yīng)并不是通過反應(yīng)物分子的簡單碰撞完成的,而是反應(yīng)物分子要經(jīng)過一個中間過渡狀態(tài),形成活化配合物。反應(yīng)物與活化配合物之間很快達到化學(xué)平衡,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率由活化配合物的分解速率決定。 反應(yīng)過程可表示為: 過渡態(tài)理論是1935年由艾林(Eyring)和波蘭尼(Polany)等人在統(tǒng)計熱力學(xué)和量子力學(xué)的基礎(chǔ)上提出來的。快慢例: 理論要點: 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)物分子內(nèi)部原子的重新組合。 高能量的反應(yīng)物分子發(fā)生定向碰撞形

20、成活化配合物(又稱過渡狀態(tài))。 活化能是活化配合物的勢能與反應(yīng)物的平均勢能之差。EaA B C能量反應(yīng)進程過渡態(tài)理論示意圖A+BCAB+CEa的本質(zhì):反應(yīng)的能壘。Ea(逆)(正)(正)Ea(逆)EacEac化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化曲線為吸熱反應(yīng)為放熱反應(yīng) 過渡態(tài)理論的成功之處: * 比較接近實際過程; * 考慮了分子結(jié)構(gòu)的特點和化學(xué)鍵的特性較 好地揭示了活化能的本質(zhì); * 原則上講,可以依據(jù)過渡態(tài)的,運用光譜 學(xué)數(shù)據(jù)和現(xiàn)代數(shù)學(xué)物理方法計算出化學(xué)反 應(yīng)的動力學(xué)數(shù)據(jù),如速率常數(shù)k等。過渡態(tài)理論在應(yīng)用上的困難:* 過渡態(tài)理論可以給出計算k的方法,但因過渡態(tài)的結(jié)構(gòu)難以確定,所以計算困難。NOTE: 碰撞

21、理論著眼于相撞分子對的平動能,而過渡狀態(tài)理論著眼于分子相互作用的位能。它們都能說明一些實驗現(xiàn)象,但理論計算與實驗結(jié)果相符的還只限于很少的幾個簡單反應(yīng)。 須指出,有許多反應(yīng)的速率并不符合Arrhenius公式,其規(guī)律性尚待進一步研究。 最近30年,隨著分子束以及激光等技術(shù)的應(yīng)用,使化學(xué)反應(yīng)速率的實驗工作和理論研究都有迅速的發(fā)展,動力學(xué)理論研究仍是當前的熱點。 催化劑的特點: (1)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)組成不變; (2)本質(zhì):用量少,對反應(yīng)速率影響大; (3)同等程度增加正逆反應(yīng)速率,縮短達 到平衡的時間,不改變平衡及移動; (4)有特殊的選擇性(特異性)。 催化作用(catalysis)理論 催

22、化劑能夠加快反應(yīng)速率的根本原因,是由于改變了反應(yīng)途徑,降低Ea , v 反應(yīng)進程勢能+CEacatalyzed +CAC+BEauncatalyzed A+BAB無可比擬的催化劑 沒有其他任何物質(zhì)能像催化劑那樣廣泛地滲透在現(xiàn)代化學(xué)之中。 目前在化工生產(chǎn)中,80%以上的反應(yīng)需要催化劑。因此催化劑與化學(xué)工業(yè)有著十分密切的關(guān)系。實驗和理論計算表明:N2和H2反應(yīng)生成NH3的反應(yīng),若無催化劑,反應(yīng)極慢。例如:在500和1.5104KPa 的壓強下,即使經(jīng)過幾百年,生成的氨也不會超過幾納克。 與生命有關(guān)的生物化學(xué)反應(yīng)都是由酶進行催化,酶對化學(xué)反應(yīng)加速1105倍是非常常見的。這種巨大效應(yīng)使生命過程得以存在

23、?;瘜W(xué)反應(yīng)速率 反應(yīng)歷程 化學(xué)反應(yīng)速率的定 量描述影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 溫度濃度壓強催化劑 理論基礎(chǔ) 定量研究基礎(chǔ) 總 結(jié) 平均速率:v = c / t +化學(xué)反應(yīng)速率:(對于等容反應(yīng))瞬時速率只能用作圖的方法得到: = 化學(xué)反應(yīng)速率的定量描述對于一般的化學(xué)反應(yīng):aA + bB yY + zZ一、反應(yīng)機理(反應(yīng)歷程) 描述反應(yīng)物分子變成產(chǎn)物分子的微觀途徑。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1. 基元反應(yīng)與簡單反應(yīng) 反應(yīng)的一個微觀步驟稱為基元反應(yīng)。由一個基元反應(yīng)構(gòu)成的宏觀反應(yīng)叫簡單反應(yīng)。2. 復(fù)雜反應(yīng)(非基元反應(yīng)) 由兩個或兩個以上基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)叫復(fù)雜反應(yīng),多數(shù)反應(yīng)是復(fù)雜反應(yīng)。二、質(zhì)量作用定律“對于

24、基元反應(yīng),在一定溫度下,反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的乘積成正比”。 基元反應(yīng) aA +bB = yY zZ 這就是質(zhì)量作用定律的數(shù)學(xué)表達式,也是基元反應(yīng)的速率方程。式中,k 為速率常數(shù),物理意義是:當反應(yīng)物的濃度均是1mol L-1 時的反應(yīng)速率。 說明:1. 質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)。 2. K為速率常數(shù),數(shù)值等于反應(yīng)物濃度均為 1molL-1時反應(yīng)速率的值,一般由實驗測得。 由反應(yīng)物的本性決定,與濃度無關(guān)。 改變溫度或Cat, K也變化。 3. 復(fù)雜反應(yīng)的速率方程只能通過實驗獲得! 即使由實驗測得的反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)方程式 中反應(yīng)物計量數(shù)之和相等,該反應(yīng)也不一定 就是基元反應(yīng). 4. 書寫速率方

25、程時注意: 若反應(yīng)物是純固體或純液體,不寫入速率方程。三、反應(yīng)級數(shù) (一)反應(yīng)級數(shù) 反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度項的冪指數(shù)之和稱為反應(yīng)級數(shù)?;磻?yīng)都具有簡單的級數(shù),而復(fù)合反應(yīng)的級數(shù)可以是整數(shù)或分數(shù)。 反應(yīng)級數(shù)反映了反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響程度。反應(yīng)級數(shù)越大,反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響就越大。 反應(yīng)級數(shù)通常是利用實驗測定的。 大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)(無論是否為基元反應(yīng)),其速率方程都可以表示為反應(yīng)物濃度某次冪的乘積。如反應(yīng) aA + bB = gG +hH 的速率方程為 = k cAcB 式中某反應(yīng)物濃度的方次稱為該反應(yīng)物的反應(yīng)級數(shù),如反應(yīng)物 A 的反應(yīng)級數(shù)是,反應(yīng)物 B 的反應(yīng)級數(shù)是。所有反應(yīng)級數(shù)的加

26、和+ 稱為該反應(yīng)的級數(shù)。 速率常數(shù)的單位是不同的; 速率常數(shù)越大,表明反應(yīng)進行的越快; 速率常數(shù)大小受多因素的影響,最重要的是溫度。溫度每升高10K,速率常數(shù)增大2-4倍。 速率常數(shù)只是一個比例系數(shù),是排除濃度對速率的影響時表征反應(yīng)速率的物理量. (二)反應(yīng)分子數(shù) 反應(yīng)分子數(shù)是指元反應(yīng)中參加反應(yīng)的微粒(分子、原子、離子、自由基等)的數(shù)目。根據(jù)反應(yīng)分子數(shù),可以把基元反應(yīng)分為單分子反應(yīng)、雙分子反應(yīng)和三分子反應(yīng)。 反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)是兩個不同的概念。反應(yīng)級數(shù)是指速率方程中濃度項的冪指數(shù)之和,可利用實驗測定,它體現(xiàn)了反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響,其數(shù)值可能是整數(shù)、分數(shù)或零 。 反應(yīng)分子數(shù)是對基元反應(yīng)而

27、言的,它是由反應(yīng)機理所決定的,其數(shù)值只可能是 1,2,3 。 基元反應(yīng)中,反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)分子數(shù)通常是一致的。 反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)的區(qū)別相等不一定相等與反應(yīng)物系數(shù)和整數(shù)(1,2,3) 整數(shù)或分數(shù) 取值 基元反應(yīng) 任何反應(yīng) 使用范圍反應(yīng)機理 速率方程 提出依據(jù) 反應(yīng)分子數(shù)反應(yīng)級數(shù)反應(yīng)級數(shù) 速率方程 速率常數(shù)的單位 0 v =k mol.L-1.s-1 1 v =kc s-1 2 v =kc2 mol-1.L.s-1 3 v =kc3 mol-2.L2.s-1反應(yīng)級數(shù)與速率方程的關(guān)系基元反應(yīng)與普通反應(yīng)比較:反應(yīng)方程式:aA+bBdD+eE xa 或(和)yb,復(fù)合反應(yīng); xa 且yb,不一定是基元反應(yīng)。n = x + yn = a + b反應(yīng)級數(shù)無此概念 a + b反應(yīng)分

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