1、作業(yè)：1，2，5，11閱讀：AI 26.1 26.2 (AII 27.1 27.2)第十二章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) Chapter 12 Fundamental of Chemical Kinetics引言： 1. 熱力學(xué)的作用及沒(méi)有解決的問(wèn)題： 作用：能量轉(zhuǎn)換，方向和限度，平衡性質(zhì)計(jì)算 問(wèn)題：化學(xué)反應(yīng)快慢反應(yīng)速率 例如： 25標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)(1)rGm(1) = -474.4 kJ.mol-1 化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理 MechanismHCl + NaOH NaCl + H2O(2)rGm(2) = -80 kJ.mol-1(2) 反應(yīng)機(jī)理2. 化學(xué)動(dòng)力學(xué)的任務(wù)(1

2、) 反應(yīng)速率各種因素對(duì)速率的影響唯象規(guī)律速率理論微觀3. 動(dòng)力學(xué)理論的現(xiàn)狀知其然，不知其所以然121 基 本 概 念一、反應(yīng)速率定義： 0 =BB 單位時(shí)間內(nèi)單位體積中 反應(yīng)進(jìn)度的變化。mol.m-3.s-1即(對(duì)等容反應(yīng))等容反應(yīng)的速率定義即等容反應(yīng)的速率定義(1) r與B的選擇無(wú)關(guān)，但與方程式的寫(xiě)法有關(guān)(2) 反應(yīng)速率的測(cè)定：當(dāng)方程式寫(xiě)定以后，r取決于ct產(chǎn)物反應(yīng)物二、（基）元反應(yīng)和反應(yīng)分子數(shù) (Elementary reaction and molecularity)氣相反應(yīng)機(jī)理：(1) I2 2I(2) 2I I2(3) 2I + H2 2HI元反應(yīng)(寫(xiě)法唯一)反應(yīng)分子數(shù)：在元反應(yīng)中直

3、接發(fā)生碰撞的粒子數(shù)。 以雙分子反應(yīng)最多。H2 + I2 2HI H2 + I2 HI2H2 + 2I2 4HIor三、簡(jiǎn)單反應(yīng)和復(fù)合反應(yīng) (Simple reaction and complex reaction)例 I2+H22HI簡(jiǎn)單反應(yīng)：機(jī)理中只包含一個(gè)元反應(yīng)例 CH2CHCHCH2(丁二烯)+C2H4(乙烯) (環(huán)己烯)復(fù)合反應(yīng)：機(jī)理中包含多個(gè)元反應(yīng)r = f(c, T, 催化劑，溶劑，光)，以下分別討論122 物質(zhì)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響一、速率方程定義：描述rc 的關(guān)系式例： I2+H22HI r = kH2I2Cl2+H22HCl r = kH2Cl20.5Br2+H22HBr(1)

4、 速率方程有兩種形式：rc微分式 ct 積分式(2) 速率方程的作用：工程設(shè)計(jì)，機(jī)理研究， 動(dòng)力學(xué)學(xué)習(xí)。(3) 速率方程的確定：實(shí)驗(yàn)。所以，速率 方程是經(jīng)驗(yàn)方程。二、元反應(yīng)的速率方程質(zhì)量作用定律對(duì)元反應(yīng) aA + bB P 則 r = kAaBb The Law of Mass Action三、反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率系數(shù)許多反應(yīng)的速率方程可表示成冪函數(shù)形式(1) 、 、：分級(jí)數(shù)，表示各物質(zhì)濃度對(duì)r的影響程度。n = + + +：反應(yīng)級(jí)數(shù)。n與反應(yīng)分子數(shù)的意義、數(shù)值特點(diǎn)均不同。(Reaction order and rate coefficient)(2) k：速率系數(shù) 意義：各物質(zhì)濃度均為1mol.m

5、-3時(shí)的r 與濃度無(wú)關(guān)，k=f(T，催化劑，溶劑等) k的單位決定于反應(yīng)級(jí)數(shù)： 例：n=1, s-1；n=2, m3.mol-1.s-1123 具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)的化學(xué)反應(yīng)若0, 1, 2, 3, n=1，稱一級(jí)反應(yīng)，n=2，稱二級(jí)反應(yīng)，等等。一、一級(jí)反應(yīng)例A B + Ca(mol.m-3)00t=0tcA即令y為反應(yīng)物A的消耗百分?jǐn)?shù)，則 cA=(1-y)alncAslope=-kt特點(diǎn)：(1) k單位：s-1, min-1, h-1(2) lncAt呈直線且 slope = -k(3) 半衰期：y = 1/2半衰期與初始濃度無(wú)關(guān)二、二級(jí)反應(yīng)例A + B Pa0t=0t二級(jí)反應(yīng)： =1, =1 ba-xb-xx則1. 若a =b： 則特點(diǎn)： (1) k：m3.mol-1.s-1(2) 1/cA t呈直線