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反应速率理论.pdf

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反应速率理论.pdf

3091固态化学导论讲义8反应速率理论课外阅读参考书目1LAIDLER,KL,PRINCIPLESOFCHEMISTRY,HARCOURT,BRACEWORLD,NEWYORK,19662MOORE,WJ,PHYSICALCHEMISTRY,PRENCTICEHALL,19623MOELLER,T,INORGANICCHEMISTRY,JOHNWILEY,19824CAMPBELL,JA,WHYDOCHEMICALREACTIONOCCUR,PRENTICEHALL5EBBING,DD,GENERALCHEMISTRY,HOUGHTONMIFFLIN,19841前言我们容易明白化学反应通常是从原子,离子或分子的碰撞开始的。但是,这些粒子在固体,液体和气体中的碰撞概率是非常大的,如果碰撞是反应唯一的必要条件,那所有的反应都很迅速。“化学”反应不会比分子碰撞所允许的速率更快,相反许多反应要慢得多。显然,并不是每次分子间的碰撞都会发生反应。从前面的例子我们知道物理反应和化学反应的驱动力是自由能量改变反应要自发发生就要求自由能变化为负值。但是,在回答“发生/不发生”这类问题的时候,这仅仅是这个标准,既不能给我们反应速率方面的任何消息,也不能告诉我们哪些因素影响反应速率。各个反应速率的差异非常显著。例如,核反应ΑTH→U2349023892在5109年后,反应完成50Τ1/2。Τ1/25109年而另一方面,化学反应SO4H→HSO4104S后反应完成50Τ1/2104S反应动力学速率理论在很大程度上是研究影响反应速率的因素。以腐蚀(铁生锈)为例,我们都知道生锈要求空气和水来引发,我们也遗憾地知道生锈在海洋附近含有盐分的地方要进行地快得多。生锈速率受铁的组分例如,纯铁和钢的腐蚀要比铸铁的腐蚀进行地慢影响很大。动力学研究主要是致力于对化学反应的解释,对于腐蚀这种情况,可以研究发展更耐腐蚀的材料。研究反应过程的主要实验方法是关于反应速率的测量和找出反应速率与反应物浓度以及温度的关系。这些因素以反应动力学的形式结合在一起,对于一个给定的反应,其反应速率方程的一般形式是反应速率KT反应物浓度的函数KT为速率常数,如果与反应物浓度有关的量都表示为速率与浓度相关的关系,它就只1是温度的函数。因此,反应过程的实验信息可以通过浓度函数属性和速率常数的值和与温度的相关性而概括在速率等式中。2.研

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