现代化学基础14-化学动力学.ppt

补 充,总反应速率常数与各组分速率常数间关系：,基元反应,3.速率方程的微积分形式及其特征,一级反应的动力学特征：,k 的量纲：时间-1,一级反应的半衰期t1/2与cA,0无关：,lncAt 呈线性关系：斜率=-kA，截距=lncA,0,二、浓度对反应速率的影响,两种情况,二级反应：,情况一,情况二,k的量纲为：浓度-1.时间-1,作图为一直线，斜率为 k；,二级反应的半衰期与反应物的初始浓度成反比。,二级反应的动力学特征：,作图为一直线，由斜率可得 k,反应速率与物质浓度无关的反应叫零级反应。,例如光化学反应，反应速率只与光强度有关，与反应物浓度无关。电解反应，反应速率只与电流强度有关，而与反应物浓度无关等。,零级反应：,零级反应的半衰期与反应物的初始浓度成正比。,k的量纲为 浓度.时间-1,作图为一直线,零级反应的动力学特征：,A,n级反应：,级数,速率方程,t1/2,直线关系,例14-4某反应AB+C,反应物的初始浓度CA,0=1moldm-3，初始速率A,0=0.01moldm-3s-1，如假定该反应为(1)零级;(2)1.5级;(3)2级反应,试分别求各不同级数的速率常数,标明kA的单位,并求不同级数的半衰期和反应物的浓度为0.1moldm-3时所需的时间。,分析：已知反应级数，求kA、t1/2和t？,解：(1)零级反应,反应到cA=0.1moldm-3时所需的时间为：,则t=0时：,解：(2)1.5级反应,当cA=0.1moldm-3时：,因为,解：(3)2级反应,因为,当cA=0.1moldm-3时：,结论：当反应物初始浓度和速率常数相同时，反应级数越大，对反应速率影响越大；反应速率随浓度下降得越快，达到相同转化率所需时间越长。,确定反应级数的方法与过程大致为：先根据具体反应，预估可能的反应级数，然后设计实验步骤，测定c-t 数据，用各种不同的处理方法对数据进行处理并得到最终结果。,确定反应级数的方法,确定反应级数实质上是确定反应速率常数k和反应级数n。,微分法,积分法,半衰期法,4.简单级数反应速率方程的确定,反应级数n,速率常数k,微分法,以-作图,斜率为n,截距为,级数n可为整数、分数。,尝试法,将实验测定的一系列c-t数据，分别代入各级数的动力学方程，每组c-t数据可得到一个k值，得到一组k值。若用多组c-t数据计算出的k值在某一个值附近波动，该公式所代表的级数就是所求的反应级数。,积分法,NOTE:正整数级的反应可用此法判断。,例14-5：已知反应：CA,0=0.1 mol/L，当t=780s，2024s，3540s和7200s时的相应转化率分别为11.2%，25.7%，36.7%和55.2%，试用积分法确定反应的级数和反应速率常数k。,解：设转化率为xA：,解：(1)假设反应为一级反应:,故反应不是一级反应。,故：反应级数n=2，k=1.6710-3(moldm-3)-1s-1,解：(1)假设反应为二级反应:,A、思考题的8题；B、p415习题部分的8、9、10题。,作 业,