化学反应动力学-1.ppt

化学反应动力学
课程属性: 学科基础课
学时/学分:60/3
授课教师:陈波珍
e-mail:******@gucas.
电话:88256321(o)
教材:
《 Chemical ics and Dynamics 》
J. I. Steinfeld, et al, 1999
( Prentice Hall )
参考书:
1《化学反应动力学原理》(上、下册)
赵学庄编(高等教育出版社)
2《化学反应动力学》
藏雅茹编(南开大学出版社)
3《化学动力学基础》
韩德刚、高盘良(北京大学出版社)
4《 Fundamentals of Chemical ics 》
S. R. Logan (世界图书出版社)
授课内容:
第一章动力学基本概念
第二章复杂反应
第三章动力学测定
第四章溶液反应动力学
第五章催化反应
第六章势能面与反应途径
第七章双分子碰撞动态学
第八章实验化学动态学
第九章过渡态理论
第十章单分子反应动力学
第十一章多组元体系动力学:燃烧化学
第十二章多组元体系动力学:大气化学
预备知识:高等数学,物理化学
第一章动力学基本概念
( Basic Concepts of ics )
§1-1 绪论
§1-2 反应速率的定义
§1-3 反应速率方程与反应级数
§1-4 反应动力学方程
§1-5 反应级数测定法
§1-6 温度对反应速率的影响
§1-7 基元反应的活化能
§1-1 绪论
一、化学反应动力学的地位和作用
物理化学主要分支:
量子化学催化化学结构化学胶体与界面化学化学动力学电化学化学热力学( 统计热力学) 光化学
化学动力学与量子化学、结构化学、化学热力学( 统计热力学)构成了物理化学的主要理论基础,为化学这一中心科学提供了一系列的原理和方法。
二、化学反应动力学的特点
与平衡态热力学比较,化学反应动力学的特点:
1、考虑时间这个因素(反应速率)
2、涉及化学变化所经由的中间步骤(反应机理)
例如: 在298 kPa下,
H2 (g) +1/2O2(g) = H2O(l) ΔrGθm = - kJ mol-1
根据热力学第二定律,该反应发生的可能性非常大。
但在上述条件下,实际观察不到H2和O2的任何变化。如果在反应混合物里加入火化或催化剂(如铂黑),或者把它们加热到 800℃以上,则上述反应能在瞬时完成,以致于发生爆炸。
三、化学反应动力学的基本任务
1、
研究反应进行的条件——温度、压力、浓度、介质以及催化剂等对化学反应速率的影响。
2、揭示化学反应的历程(也叫作机理)。
H2 + Cl2 = 2 HCl (1) r∝[H2][Cl2]1/2
H2 + Br2 = 2 HBr (2)
r ∝[H2][Br2]1/2╱{1+A[HBr]/[Br2]}
H2 + I2 = 2 HI (3) r ∝[H2][I2]
其中,r为反应速率
以溴化氢合成反应为例:
总反应 H2 + Br2 = 2 HBr
由以下基元反应所组成:
Br2  2 Br
Br + H2  HBr + H
H + Br2  HBr + Br
H + HBr  H2 + Br
2 Br  Br2
上述5个基元反应构成了溴化氢合成的反应机理。