【2017年整理】上海交通大学无机化学课件第四章.ppt

第四章;关于化学反应动力学;本章所涉及的内容;一、化学反应速率及表示方法;速率表达式中各项的意义? 与化学反应的对应关系? *注意： （1）反应速率的表示应写清角标； （2）运用公式注意正、负号。 2.瞬时速率的意义及表示方法： 表示浓度随时间的变化率 。 ;解图！;;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;3.反应速率的求得： 一般用实验的方法； 要设计一个很好的实验方案； 求反应体系中那个易求得的速率再转换成其他; C6H5N2Cl+H2O?C6H5OH+H++Cl-+N2 ;实验测定;下面要讨论的问题:;二、反应速率理论简介;反应有多快？;2.有效碰撞： 形成产物的碰撞（碰撞分子的能量、碰撞的方向）。 有效碰撞的条件： 活化分子、有效的碰撞方向； 活化分子： 具有一定能量的分子 活化能； 活化能的意义： 使分子具有足够的能量，能够断开旧键，形成新键。 *不同的反应体系，活化能的大小不同。;有效碰撞图解;;3.阿仑尼乌斯公式（反应速率与反应物浓度和体系活化能的关系） Z是总碰撞次数，与分子的个数（浓度）有关； f是能量因子，与分子的活化能有关； P是方位因子，与碰撞的方向有关。 *若不考虑方位因子（？），则反应速率正比于分子 的浓度和活化能。;（2）过渡状态理论： *碰撞理论的总结与不足，过渡状态理论的 形成对其的补充。 1.过渡状态理论的基础是碰撞理论。 2.过渡状态理论的要点： 反应并非一步完成，有一个中间状态—— 过渡状态（活化中间体）； 活化中间体的特征：能量高、稳定性差、结合力弱；;?rHm0;;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;;*过渡状态理论中反应结果的决定因素： 从热力学角度考虑： △H 、△G: 常温下，体系一般倾向于△H 0的方向*。 从动力学角度考虑： a.活化中间体的浓度； b.活化中间体的分解速率。 ;;关于碰撞理论和过渡状态理论;三、影响反应速率的因素;;;*注意： 反应级数不一定为整数、对于复杂反应，可以为零和分数。这是由反应机理所致。 一般而言，反应分子数不会很大，超过4分子的基元反应就很少见了（？）。反应分子数大的反应多为复杂反应。 反应级数的概念基于碰撞理论，对于复杂反应，有时不能用反应级数的概念。 *为什么？;零级反应;一级反应;一级反应-------半衰期(t1/2);;二级反应;3.反应级数与简单反应的机理： 反应速率方程由实验所得； 复杂反应由数个基元反应组成，实验所得的反应速率方程是什么？ ——控制速率反应的质量作用定律； ;;稳态法处理反应机理;; 4.反应速率常数k： k的意义：比速率 k是温度的函数： k的量纲，A的量纲及量纲与反应级数的关系； k与kA、kB的关系： ;5.反应速率的影响因素： v=kCAmCBn （1）浓度的影响： 反应物的浓度大，反应速率大； （2）温度的影响： 定性：温度上升10度，反应速率增加2~4倍（经验公式）； 定量： 温度升高，影响的是能量因子，且对活化能大的体系影响大。 ;;;图示:温度对反应速率的影响;温度对反应速率影响的类型; ;四、催化剂对反应速率的影响;催化剂对活化能的改变;催化剂对反应历程的改变;;催化剂的高选择性（1）;催化剂的高选择性（2）;2.均相催化和多相催化： 均相催化：反应物和催化剂同一相，一般反应的速率较快；如一氧化氮催化二氧化硫的反应； 多相催化：反应物与催化剂不同相，一般催化剂为固相。 *多相催化的过程较复杂，含吸附、反应、解吸等过程；与复杂的吸附机理、传质速率、反应活性等诸多因素有关。 ;;催化反应举例： 2SO2+O2 2SO3 无催化剂参加的反应，活化能较大； 若用NO为催化剂，则上述反应可认为分成下列两个活化能较小、反应速率较快的反应： 2NO+O2