化学反应速率
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研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件对平衡的影响。化学热力学只能预测反应的可能性,但无法预料反应能否发生?反应的速率如何?反应的机理如何?
例如:
热力学只能判断这两个反应都能发生,但如何使它发生,热力学无法回答。
化学热力学的研究对象和局限性
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化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响,把热力学的反应可能性变为现实性。
化学动力学的研究对象
例如:
动力学认为:
需一定的T,p和催化剂
点火,加温或催化剂
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1848年 van’t Hoff 提出:
1891年 Arrhenius
设 为与T无关的常数
1935年 Eyring等提出过渡态理论
1960年 交叉分子束反应,李远哲等人1986年获诺贝
尔化学奖
化学动力学发展简史
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Chemical velocity
第七章 化学反应的速率
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§ 7-1 化学反应速率的定义及表示方法
在一定条件下,反应物转变为生成物的速度。具体用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
单位:--1(min-1, h-1)
例: 2N2O5 = 4NO2 + O2
△t = t2―t1 △[N2O5] = [N2O5]2―[N2O5]1
△[NO2] = [NO2]2―[NO2]1
△[O2] = [O2]2―[O2]1
一、化学反应速率的定义:
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二、平均速率
(注: 为正值)负号表示反应物浓度减少
同理有:
显然,用三种物质浓度的改变量表示该反应的速度时,其数值是不相等的,因为,在N2O5的分解反应中,每生成1mol,就消耗2mol N2O5同时产生4mol NO2,同时,O2浓度增加的速度是N2O5浓度减小速度的一半,是NO2浓度增大速度的1/4,它们的关系是:
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推广到一般:aA+bB→gG+hH 则有:
或
往往采用最易测量的那一种物质的浓度变化。
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因为大部分反应都不是等速进行的,这随着时间的改变而不断改变,因此,平均速度 不能准确地描述反应进行到某一时刻的真实速度,要确切地描述某一时刻的速度需要用瞬时速度v。
瞬时速度是△t趋近于零时,平均速度的极限,对于上述反应
三、瞬时速度
(定义式)
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如何获得瞬时速度呢?
可利用上面的实验数据,描点作用。以反应物浓度为纵坐标,以时间为横坐标。即得c-t曲线。
时间(S)
0
100
300
700
1000
1700
2100
2800
[N2O5] (mol-1)
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