化学动力学与平衡.PDF

化學動力學與平衡 4.1 化學動力學 4.2 化學平衡 4.3 平衡常數之應用 第四章 化學動力學與平衡 95 第四章 化學動力學與平衡 4.1 化學動力學 研究化學反應速率之學科，稱之化學動力學。因此，吾人可藉測量反應 物或生成物於一段時間內之濃度變化，以求得反應速率。 一、定義 反應速率： 若化學反應方程式為 aA bB cC dD 則其反應速率可表為 A 1 B 1 C 1 D 1 r t a t b t c t d 因此，吾人可藉測量反應物(A, B) 或生成物 (C, D) 於一段時間內之 濃度變化，以求得反應速率(r) 。 反應速率式（rate law ）： 吾人亦可僅藉測量反應物之濃度變化，而求得反應速率。例如， 上列反應方程式之反應速率式可表為 x y r k A B 其中，k 為速率常數，x 稱為對 A 之級數，y 稱為對 B 之級數，x ＋y 稱為該反應總級數。x 、y 須經由實驗得之，故其值不一定等 於 a 、b （反應物之係數）。 而速率常數 k ，其值之大小，受反應溫度及活化能之影響，亦應 由實驗決定之。 96 普通化學 二、反應速率之決定 速率常數之單位反應速率式可表為： x y 反應物為液態： r k[A] [B] 反應物為氣態： r kP x P y A B 其速率常數 k 之單位，視其反應總級數（x+y ）而異，列如下表： k 之單位 反應總級數 液態 氣態 -1 -1 0 M ‧s atm ‧s 1 s-1 s-1 -1 -1 -1 -1 2 M ‧s atm ‧s 1-n -1 1-n -1 n M ‧s atm ‧s 反應級數與反應物濃度之關係： 茲以反應級數 0 級之 A 反應物為例，其反應速率式為： 0 [A] r k[A] t 則 kt [A]