Arrhenius公式

1、温度对反应速率影响温度对反应速率影响改变速率常数或速率系数改变速率常数或速率系数范特霍夫规则范特霍夫规则(1884)(1884)42/c10ttkk贝特洛经验式贝特洛经验式 (1862)(1862)dtake 哈柯脱和艾松经验式哈柯脱和艾松经验式(1895)(1895)/(aerteak matk 柯奇经验式柯奇经验式(1893)(1893)/(0ertematk 2addlnrtetk 活化分子的概念活化分子的概念并非全部分子都参加反应，进并非全部分子都参加反应，进行反应只是那些具有活化能行反应只是那些具有活化能ea的活化分子。反应速的活化分子。反应速率随温度升高而增大，主要不在于分子平动的

2、平均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。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方程)/(aerteak 2addlnrtetk 2adlndrtetk )/(aerteak 活化能活化能速率系数速率系数指前因子指前因子玻尔兹曼因子玻尔兹曼因子阿仑尼乌斯活化能阿仑尼乌斯活化能ea tkrteddln2adef 物理意义物理意义反应物中活化分子的平均摩尔能量与反应

3、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，如温度变化范围不大，ea可看作常数，可看作常数， 。作图应得直线，斜率为作图应得直线，斜率为对对由由或或retkttrekkartek/1ln11lnlnlna12a12a 如温度变化范围较大，如温度变化范围较大，ea随温度变化，随温度变化， mrteertmrtertetmtk 0a2020,ddln广义的反应速率方程广义的反应速率方程 cba/aecccavrte例例 n2o5在各种温度下分解的速率系数值在各种温度下分解的速率系数值-1131as1016. 4molkj1 .1

4、03 ae温度对反应速率系数影响的几种类型温度对反应速率系数影响的几种类型8 阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯 (1859-19271859-1927) 阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯,瑞典物理化学家。因提出瑞典物理化学家。因提出电解质溶液的解离理论获诺贝尔奖。电解质溶液的解离理论获诺贝尔奖。 阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯 2424岁时在他的博士论文中岁时在他的博士论文中提出电解质提出电解质分子在水溶液中会分子在水溶液中会“离解离解”成正、成正、负离子的概念负离子的概念。 由由于这一见解完全超出当时学术界的认识，而引起一些知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

5、反名教授的不满。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。被人们所接受。19031903年他以获诺贝尔奖宣告电离理论争论的结年他以获诺贝尔奖宣告电离理论争论的结束。束。9 1. 阿仑尼乌斯方程是否适用于所有类型的化学阿仑尼乌斯方程是否适用于所有类型的化学 反应？反应？ 2. 右图中甲乙两反应右图中甲乙两反应 何者的何者的ea大？升高大？升高 温度温度 对何者有利？对何者

6、有利？ 3. 一级反应一级反应 a b ， 340k时时a转化转化20%需需 3.2分钟，分钟，300k时转化时转化20%需需12分钟，求分钟，求 ea 。10 1. 1. 不是。适用于许多基元反应及复合反应，但不是。适用于许多基元反应及复合反应，但 不包括爆炸反应、酶催化反应和不包括爆炸反应、酶催化反应和 no+o2no2 的反应等。的反应等。 2. 2. 乙的乙的 e ea a 高。升高温度对乙有利。高。升高温度对乙有利。 1a12aa1a2molkj01.28,11 ln ettrekktkaa11ln. 3 min1220. 011lnmin2 . 320. 011lna2a1kk1a

7、21a1min0186. 0,min0697. 0 kk 平行反应平行反应 ，ea1ea2，下列何，下列何种措施不改变种措施不改变b和和c的浓度之比？的浓度之比？ (1) 降低反应温度；降低反应温度； (2) 延长反应时间延长反应时间; (3) 加入适当催化剂。加入适当催化剂。 a b c k 1 k 2 从热力学和动力学两个角度来看温度的影响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）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放热反应：视具体情况具体分析2omrdlndrthtk2adlndrtetk进一步讨论arrhenius公式几种

8、表达方法公式几种表达方法2adlndrtetk )/(aerteak 活化能活化能速率系数速率系数指前因子指前因子玻尔兹曼因子玻尔兹曼因子 tkrteddln2adef 12a1211lnttrekkln1lnaatrek 速率系数的温度表达式速率系数的温度表达式 升温能加速反应的进行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。活化能较高的反应难于进行，反应速率慢。 要求的活化能

9、高，则合格的活化分子数少要求的活化能高，则合格的活化分子数少)/(aerteak 微分形式微分形式 在同一温度下的两个反应，活化能在同一温度下的两个反应，活化能ea越高，越高，速率系数随温度变化越激烈。速率系数随温度变化越激烈。2adlndrtetk 速率系数对于温度速率系数对于温度的敏感程度的敏感程度arrhenius公式的不定积分形式公式的不定积分形式 实验测定不同温度实验测定不同温度 t 下对应的速率系数下对应的速率系数 k 。以以 lnk 1/t 作图，通过斜率和截距计算作图，通过斜率和截距计算活化能和指前因子。活化能和指前因子。 活化能越大，斜率绝对值越大，直线越陡活化能越大，斜率绝

10、对值越大，直线越陡ln1lnaatrek 对于一个给定的反应来说，在低温范围内，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。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，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。能小的反应的速率增加的倍数大。2a,2a,121d/lndrteetkk 连串反应连串反应 b是所需产物，是所需产物，c是副产物。是副产物。 ea,1ea,2，高温；，高温； ea,1ea,2，高温；，高温； ea,1ea,1ea,2 求极值求极值d