2.2-影响化学反应速率的因素.ppt
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浓度增大 单位体积内活化分子总数增加 活化分子百分数不变,由于单位体积内分子总数增多, 引起单位体积内活化分子总数增多,反应速率加快。 压强增大 单位体积内气体分子总数增加,活化分子数增加。 无气体物质参加或生成的反应,压强变化不影响反应速率。增大压强,反应速率加快。其实质是浓度的影响,具体问题具体用浓度来分析。 温度升高 分子的平均能量升高,活化分子百分数增加。 温度每升高10℃ ,反应速率通常增大到原来的2~4倍。升高温度反应速率增大。 正催化剂 改变了反应历程。 催化剂降低了活化能,使原先的一部分非活化分子变为活化分子,活化分子百分数增大。 反应物本身的性质 活化能的大小 单位体积内活化分子的多少 单位时间内有效碰撞次数的多少 化学反应速率的快慢 决定 决定 决定 决定 内 因 外 因 用碰撞模型解释化学反应速率的快慢 增大浓度(或加压) 单位体积分子总数增多, 但活化分子百分数不变 单位体积活化分子数增多 升高温度或催化剂 单位体积分子总数不变,但活化分子百分数增大 有效碰撞次数增多 反应速率加快 小 结 (1)对于一个反应,若常温下已能较快地自发进行,则不需要改变外加反应条件;若通常情况下难以进行,则首先考虑增大浓度,其次考虑升高温度,再其次考虑加入催化剂或增大气体压强。若还不能进行,则考虑同时施加两种或三种条件. (2)各条件对速率的影响大小是:催化剂 温度浓度=压强。各种影响都有其局限性,要针对具体反应具体分析。 (3)对化学反应速率的影响除以上四点外,还有:光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂、形成原电池、氯离子盐蚀等等。 如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等,一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问: ③ 如起始在a、c两容器中通入同量的N2, 则此时三容器起始压强为Pa ___Pb Pc; ① 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va ___Vc; ② 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va ___Vc ; = = = 起始反应速率关系为Va ___Vb ___Vc 第二节 影响化学反应速率的因素 一、影响化学反应速率的内部条件 1、内因(主要因素) 2、外因(次要因素) 反应物质本身的性质。 例1、决定化学反应速率的主要因素是 A、反应时的温度 B、反应物的性质 C、反应物的浓度 D、容器内的压强 B 如:与水反应时,K比Na剧烈;与H2反应时,F2比Cl2剧烈。 物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素 分析同一反应 分析不同反应 讨论影响化学反应速率的因素 内因: 外因: 反应物本质属性 有哪些?是如何影响化学反应速率的? 日常生活中改变速率的方法有∶加热、搅拌、增大反应物的浓度、使用催化剂、汽车加大油门、炉膛安装鼓风机、把煤块粉碎后使用、用冰箱保存食物、糕点盒装小包除氧剂等等。 化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关。所有能够改变内能、运动速率、以及碰撞几率的方法,都可以用来改变、控制反应的速率。 有效碰撞条件: 能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞; 不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞。 ①有足够的能量使旧键断裂 ②碰撞时要有合理的取向 能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。 活化分子特点: 具有较高的能量,能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子 活化分子百分数:(活化分子数/反应物分子数)×100% 能量 反应过程 生成物 反应物 反应热 E1 E2 活化分子 讨论单位体积内活化分子百分数或单位体积内活化分子数与浓度、温度、压强、催化剂的关系 活化能越低,单位体积内活化分子数越多,化学反应速率就会越快。 化学反应的历程 普通 分子 活化 能 活化 分子 合理 取向的 碰撞 有效 碰撞 新物质 能量 思考:浓度、压强、温度、催化剂的变化对有效碰撞的频率有何影响? 实验2-2 浓度对化学反应速率的影响 0.01mol/L的KMnO4 溶液 0.1mol/LH2C2O4溶液 0.2mol/LH2C2O4溶液 快 慢 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2 ↑+8H2O 结论:其它条件相同时,增加反应物的浓度,反应速率加快;反之,降低反应物的浓度(含稀释),反应速率减慢。 浓度的一般讨论对象为气体或溶液,对于纯液体和固体,一般情况下其浓度是定值。 二、影响化学反应速率的外部条件 (一)、浓度对化学反应速率的影响 用碰撞理论来解释外界条件对化学反应速率的影响
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