华东理工大学《物理化学》课件7.8 Arrhenius公式

温度对反应速率影响改变速率常数或速率系数,范特霍夫规则(1884),贝特洛经验式(1862),哈柯脱和艾松经验式(1895),柯奇经验式(1893),7.8温度对反应速率的影响,活化分子的概念并非全部分子都参加反应，进行反应只是那些具有活化能Ea的活化分子。反应速率随温度升高而增大，主要不在于分子平动的平均速率增大，而在于活化分子数增多。活化分子与一般分子间存在平衡关系，因而速率常数与温度的关系可用平衡常数与温度的关系来描述。,阿仑尼乌斯方程,阿仑尼乌斯活化能Ea,物理意义反应物中活化分子的平均摩尔能量与反应物分子总体的平均摩尔能量之差。,如温度变化范围不大，Ea可看作常数，,如温度变化范围较大，Ea随温度变化，,广义的反应速率方程,例N2O5在各种温度下分解的速率系数值,温度对反应速率系数影响的几种类型,8,阿仑尼乌斯(1859-1927)阿仑尼乌斯,瑞典物理化学家。因提出电解质溶液的解离理论获诺贝尔奖。阿仑尼乌斯24岁时在他的博士论文中提出电解质分子在水溶液中会“离解”成正、负离子的概念。,由于这一见解完全超出当时学术界的认识，而引起一些知名教授的不满。之后甚至受到俄国化学家门捷列夫的怀疑和反对。但由于德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范特霍夫的一贯支持，和这两位科学家本身的崇高威望，电离学说才逐渐被人们所接受。1903年他以获诺贝尔奖宣告电离理论争论的结束。,9,练习1.阿仑尼乌斯方程是否适用于所有类型的化学反应？2.右图中甲乙两反应何者的Ea大？升高温度对何者有利？3.一级反应AB，340K时A转化20%需3.2分钟，300K时转化20%需12分钟，求Ea。,10,1.不是。适用于许多基元反应及复合反应，但不包括爆炸反应、酶催化反应和NO+O2NO2的反应等。2.乙的Ea高。升高温度对乙有利。,平行反应，Ea1Ea2，下列何种措施不改变B和C的浓度之比？(1)降低反应温度；(2)延长反应时间;(3)加入适当催化剂。,从热力学和动力学两个角度来看温度的影响,吸热反应：升温有利于实际反应（生产）放热反应：视具体情况具体分析,进一步讨论,Arrhenius公式几种表达方法,速率系数的温度表达式,升温能加速反应的进行温度上升时，分子运动的剧烈程度增加，分子具有的能量（动能，运动快了）增加，这就导致了活化分子数目增加活化能较高的反应难于进行，反应速率慢。要求的活化能高，则合格的活化分子数少,微分形式,在同一温度下的两个反应，活化能Ea越高，速率系数随温度变化越激烈。,速率系数对于温度的敏感程度,Arrhenius公式的不定积分形式,实验测定不同温度T下对应的速率系数k。以lnk1/T作图，通过斜率和截距计算活化能和指前因子。活化能越大，斜率绝对值越大，直线越陡,对于一个给定的反应来说，在低温范围内，反应的速率随温度的变化更敏感。对于活化能不同的反应，当升高温度时，活化能大的反应的速率增加的倍数比活化能小的反应的速率增加的倍数大。,连串反应B是所需产物，C是副产物。Ea,1Ea,2，高温；Ea,1Ea,2，高温；Ea,1