第三章 化学反应速率.doc

第三章化学反应速率
化学反应速率的表示方法
不同的反应进行的快慢不一样。如:快的反应:中和反应等;中等速率反应:氧化还原反应等;慢的反应:自然氧化等。
一、化学反应速率的定义
指在一定条件下,化学反应中反应物转变为生成物的速率。
二、化学反应速率的表示方法
单位时间内反应物或生成物浓度变化的正值(绝对值)。
例3-1:在CCl4中:2N2O5=4NO2+O2
在一定的时间间隔:△t=t2-t1,△[N2O5]=[N2O5]2-[N2O5]1
平均反应速率:
(3-1)
经过的时间s
时间的变化Δt(s)
[N2O5]mol· L-1
Δ[N2O5]mol· L-1
v(N2O5)mol· L-1· s-1
0
0

——
——
100
100

-
×10-3
300
200

-
×10-3
700
400

-
×10-4
1000
300

-
×10-4
1700
700

-
×10-4
2100
400

-
×10-4
2800
700

-
×10-4
从表中可以看出:反应进行了100秒时:
VN2O5 = |(-)/(100-1)|= × 10-3mol· L-1· s -1
VNO2 = |2× |= × 10-3mol· L-1· s -1
VO2 = |÷ 2/100|= × 10-3mol· L-1· s -1
三种表示速率间关系:
这种比例关系与反应的计量数有关。
∴表示反应速率时必须指明具体物质。
从表中可以看出,每个时间间隔,速率都不一样,而且在每个时间间隔里,任何时间内的速率都不一样。
从图中可以看出,某时刻的速率即该时刻切线的斜率:
(3-4)
该速率即为该时刻的瞬时速率(真正速率):指某给定瞬间的反应速率。
化学反应速率的两种表示方法:
(1)以不同物质的浓度变化表示,实际中常用,分别叫做反应物的消耗速率及产物的生成速率。(见式3-4)。
(2)以反应进度随时间的变化率来表示(符号为):
=;=;故= (3-7)
在恒容、均相反应情况下,以浓度变化表示的反应速率(单位体积内反应进度随时间的变化率)则为:
==== (3-8)
反应速率理论概要
一、反应速率的有效碰撞理论
1918年,路易斯()提出反应速率的碰撞理论,认为参加化学反应的物质的分子、原子或离子要发生反应的必要条件是这些分子、原子或离子要相互碰撞。反应物分子碰撞的频率越高,反应速率越快。
例:2HI(g)= H2(g)+I2(g)
773K,[HI]= 3-10mol·L-1
理论计算,HI分子间碰撞次数:×108次·L-1·S-1
如每次碰撞都发生反应, V = ×104mol·L-1·S-1
但实验测出: V = ×10-8mol·L-1·S-1
∴大多数分子间的碰撞都是无效的,不能引起化学反应,只有