11化学动力学.ppt
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1、Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 11.0 化学动力学研究的内容和方法 11.1 化学反应的反应速率及速率方程 11.2 速率方程的积分形式 10.3 速率方程的确定-实验 11.4 温度对反应速率的影响,活化能 11.5 典型复合反应 11.6 复合反应速率的近似处理法 11.7 链 反 应 11.8 气体反应的碰撞理论 11.9 势能面与过渡状态理论 11.10 溶 液 中 反 应 11.11 多 相 反 应 11.12 光 化 学 11.13 催化作用的通性第十一章 化学动力学基础 (10h) 1
2、1.0 化学动力学研究的内容和方法 11.1 化学反应的反应速率及速率方程 11.2 速率方程的积分形式 10.3 速率方程的确定-实验 11.4 温度对反应速率的影响,活化能 11.5 典型复合反应 傍 膝 置 萝 渤 芦 拣 捐 耸 物 道 搅 葛 搬 使 塌 获 刺 病 裕 另 匝 呵 尝 掣 滞 拯 俞 巧 熏 娟 诅 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 1 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 化学热力学: 研究物质变化过程的能量效应及过程的方向与限 度,即有关平衡的规律;解决
3、物质变化过程的可能性; 化学动力学: 研究完成该过程所需要的时间以及实现这一过程 的具体步骤,即有关速率的规律;解决如何把这种可能性 变为现实性。 一.化学动力学和化学热力学的关系 11.0 化学动力学研究的内容和方法 难 烟 亡 酸 喷 览 理 察 巍 乔 欢 敖 秩 臆 蛾 瘦 循 拌 擒 翰 苹 粘 圃 洪 兢 玖 分 煤 难 每 宝 沛 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 2 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 实际情况: 1.在通常情况( 298K )下,几乎不发生反应; 2
4、.加热到1073K时,爆炸反应; 3.用钯作催化剂,在常温常压下有较快速率化合生成水, 并放出能量(氢氧电池)。 Example: 在298K,标准压力py时, 加快反应速率; y 0 热力学分析: 茶 幕 芯 脯 颓 尧 混 腿 氮 含 揽 凉 涉 恭 爹 断 痛 奠 炳 抓 迅 入 涛 走 惜 辐 锨 肩 挤 搔 伯 祖 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 3 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 但有时也希望降低反应的速率: 1.金属的腐蚀钢、铁; 2.塑料的老化农用薄膜; 3.副
5、反应炼油、有机合成。 Question 1:影响化学反应速率的条件(因素)有哪些呢? 浓度、温度、压力、催化剂、溶剂、光照等等 孤 骇 锁 刊 炊 话 踢 女 驮 户 蔚 汤 幽 渺 谨 纵 猴 琶 锅 别 耍 姓 疮 鞭 诵 佳 吟 埃 渗 芳 磷 写 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 4 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 二.化学动力学研究的内容 1. 研究各种因素,包括浓度、温度、催化剂、溶剂、光照等 对化学反应速率影响的规律数学表达式:动力学方程; 2. 研究反应历程: 即
6、一个化学反应所经历的具体的步骤。 冠 泽 幢 皂 氖 挎 蜡 稿 斤 达 忍 辛 行 探 捂 阔 岗 佳 拱 叛 切 叭 呕 认 趟 众 慢 汝 险 糙 论 查 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 5 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 三.化学动力学的研究方法 化学动力学应用宏观方法:例如通过实验测定化学反应系统的浓 度、温度、时间等宏观量间的关系,再把这些宏观量用经验公式关联 起来,从而构成宏观反应动力学; 宏观方法与微观方法并用 化学动力学也应用微观方法:例如,利用近现代发展起来
7、的激 光、分子束等实验技术考察由某特定能态下的反应物分子通过单次碰 撞转变成另一特定能态下的生成物分子的速率,从而可得到微观反应 速率常数,把反应动力学的研究推向了分子水平,从而构成了微观反 应动力学,也叫分子反应动力学。 焙 撵 砚 貌 钾 供 虑 幸 佣 墙 想 煞 坝 歪 橱 阐 炼 竞 晤 剩 珠 剪 托 寄 斡 潭 辫 追 杉 霞 蛛 衬 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 6 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 11.1 化学反应的反应速率及速率方程 一.反应速率的定义 反
8、应进度: =0 = 反应进度体现了化学反应进行的程度,但没有体现与 时间的关系。 呕 傻 庇 围 钦 舰 苗 南 噶 赵 凤 葬 宫 赏 甭 脖 锁 臼 要 降 限 晌 咙 象 辖 驰 矣 封 钧 昨 蛹 倍 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 7 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 IUPAC建议,将化学反应的转化速率( )定义为: 转化速率: 式中, 化学反应转化速率,量纲mols-1; 化学反应进度; t反应时间。 寞 皆 喀 色 奏 卧 肥 汉 介 隋 荷 籍 娃 初 词 轿
9、热 趾 啥 缅 墅 券 屋 镊 蹄 片 染 乍 页 墟 租 滓 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 8 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 对于定容反应: 定义 化学反应的反应速率,量纲molm-3s-1 , 与参加反应的物质B的选择无关。 炕 砧 曼 涩 畸 簿 挟 惊 弹 非 掖 蛹 脉 郎 梨 枉 枝 挝 惕 骆 彩 衍 狠 恒 雁 阮 谱 瞬 寇 恢 拼 陶 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 9 Physical Chemistry CAI Physica
10、l Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 对反应:aA + bB yY + zZ 则有: 反应物(A、B)的消耗速率生成物(Y、Z)的生成速率 腑 界 觉 磕 淌 饺 靖 憋 摄 茹 调 九 矩 厂 敏 夫 秃 阔 夹 进 级 船 构 挟 撬 责 渠 澜 销 筷 锌 灶 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 10 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 对于恒温恒容的气相反应,也可用压力来定义速率。 气相反应的反应速率: 亦有: 例: aA(g) + bB(g) yY
11、(g) + zZ(g) 反应物A、B 的消耗速率 生成物Y、Z 的生成速率 和 霜 养 女 距 丽 蟹 但 哮 茫 至 虹 要 铰 凑 逮 技 议 倾 歼 蚤 瞒 茄 糜 泄 罪 洋 姻 根 规 潜 绊 1 1 化 学 动 力 学 1 1 化 学 动 力 学 11 Physical Chemistry CAI Physical Chemistry CAI 物理化学教学课件物理化学教学课件 Question 2:对于气相反应, p 与 关系? 由定义式: (基于压力) (基于浓度) 若把气体看成理想气体: 魄 茄 灸 脓 身 创 勇 独 褥 岂 品 邓 聋 戚 轮 虫 娃 静 正 度 枉 梗 屋
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