化学反应速率 课件.ppt

关于化学反应速率
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热力学解决了化学反应的可能性问题（反应进行的方向和进行程度）, 但化学反应实际上的发生, 却是动力学研究的范畴。化学反应的速率, 即是动力学的基础。
自发过程是否一定进行得很快?
实际上, 速率相当慢!
实际上, 反应速率相当快
热力学讨论可能性; 动力学讨论现实性
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ΔrGm = - kJ·mol–1
2NO2(g) → N2O4(g) ΔrGm = - kJ·mol–1
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§4-1反应速率的定义
化学反应速率：在一定条件下反应物转变为生成物的速率。化学反应速率经常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加表示。
单位：mol·dm－3·s－1 ， mol·dm－3·min－1或 mol·dm－3·h－1。
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4-1-1 平均速率
以乙酸乙酯的皂化反应为例讨论反应速率
CH3COOC2H5 ＋ OH－ ＝ CH3COO－ ＋ CH3CH2OH
t1 、 t2时刻OH-的浓度分别为c(OH-) 1和c(OH-)2。
平均速率:在时间间隔∆t中，用单位时间内反应物OH-浓度减少来表示平均反应速率
式中的负号是为了使反应速率保持正值。
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2N2O5 → 4NO2 + O2
t1 时 c(N2O5)1 c(NO2)1 c(O2)1
t2 时 c(N2O5)2 c(NO2)2 c(O2)2
N2O5 在四氯化碳中按如下反应进行。
用单位时间内反应物N2O5浓度的减少来表示平均反应速率
同样可以用NO2和O2的浓度的变化量来表示平均反应速率
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对于一般的化学反应 a A ＋ b B ＝ g G ＋ h H
三个平均反应速率之间的关系
或
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4-1-2 瞬时速率
在研究影响反应速率的因素时, 经常要用到某一时刻的反应速率。 这时, 用平均速率就显得不准确, 因为这段时间里，速率在变化, 影响因素也在变化。
瞬时速率：某一时刻的化学反应速率称为瞬时反应速率。
先考虑一下平均速率:
割线AB的斜率
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割线的极限是切线, 所以割线 AB 的极限是此点的切线; 故 tC 时刻曲线切线的斜率是 tC 时的瞬时速率 r(OH-)。
瞬时反应速率的计算：
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最有实际意义和理论意义的瞬时速率是初始速率 r0
对于一般的化学反应 a A ＋ b B ＝ g G ＋ h H 某时刻的瞬时速率之间的关系与平均速率类似，有如下的关系：
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4-2 反应速率与反应物浓度的关系
4-2-1速率方程（质量作用定律）
质量作用定律：反应的速率与反应物浓度以其化学计量数为幂指数的连乘积成正比。
来源于实验结果，经验定律
对于反应 a A ＋ b B ＝ g G ＋ h H
速率方程：r＝ k c(A)m c(B)n
k 称为速率常数，与c无关，与T有关
m，n分别为反应物A，B的浓度的幂指数
k，m，n均有实验测得
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