物理化学第六章6 1基本概念

第六章 化学动力学Chemical

kinetics研究化学反应涉及到两个基本问题可能性——化学热力学（Chemical

Thermodynamics）现实性——化学动力学主要内容化学反应的速率及影响因素化学反应的机理化学反应速率理论各类反应（光化、溶液、催化）重要意义药物生产药物保存药物体内过程第一节～第三节基本概念一．反应速率（reaction

rate）及测定反应A

fi

G进行时cGcAct反应物

cAfl，产物

cG›反应速率：浓度对时间的变化率AdcA=

-产物dtdtdcGrG

=rt速率表示：反应物r单位：浓度时间-1速率

~

时间曲线

开始

r0最大平衡时

r

=

0一．反应速率（reaction

rate）及测定速率间关系：任意反应

aA

+

dD

fi

gG

+

hH

=

=

=

-

h

dt1

dcg

dt1

dcb

dt

dc

1

-a

dt1

dcHGDA=rA

=

rD

rG

=

rHa

d

g

h=rr=VV=

nBdx用进度x表示反应时，dc

=dnBVdtr

=

dx与计量系数无关一．反应速率（reaction

rate）及测定反应速率测定方法：化学法，物理法二、化学反应研究的层次宏观观察2O3

fi

3O2具体步骤（每一次直接碰撞）O3

fi

O2

+

O

•O

•

+O3

fi

2O2微观状态O

•（特定的量子态)＋3O

（特定的量子态）能量，速度，方向——总包反应（表观的）（overall）——基元反应（机理的）(elementary)——态态反应

(state

to

state)宏观研究微观研究fl2O2（特定的量子态）三个层次，三个发展阶段二、化学反应研究的层次简单反应：只含一个基元反应复杂反应：包含多个基元反应计量方程：反映数量关系机理方程：指明反应机理反应分子数：反应时，发生碰撞的分子数（只对基元反应而言）单分子反应，双分子反应，三分子反应（极少）三．反应速率方程和反应级数（rate

equation,

order

of

reaction）1．速率方程(动力学方程)微分形式：dc

=f

(c)积分形式：c

=f

(t

)dt基元反应速率方程—符合质量作用定律(law

ofmassaction)：反应速率与反应物浓度幂乘积成正比2NO

+

O2

fi

2NO2NO

NO

O2NOcc2dtr

=

-

dcNO

=

kO2

NO

O2O2cc

2dtdcOr

=

-

2

=

kk：速率常数（rate

constant）NO

O22

1

r

=

rO22kNO\ =

kkA

=

kD

=

kG

=

kHa

d

g

h三．反应速率方程和反应级数非基元反应速率方程——不符合质量作用定律有幂积形式212Cl2Hr

=

kc

cH2

+

Cl2

fi

2HClH2

+

I2

fi

2HI无幂积形式2H +

Br2fi

2HBr2212Br2HcBrckc

c1

+

k'

HBr

r

=r

=

kcH

c2

I2三．反应速率方程和反应级数2．反应级数（order）——在有幂积形式的速率方程中，浓度项指数和2NO

+O

fi

2NO2

2基元反应：非基元反应：反应级数一般，反应级数＝反应分子数——反应级数与计量系数一致整数级数（1，2，3）零，负，分数级数

不能表达反应级数——反应级数与计量系数无关NO

O2r

=

kc2

c对于NO为二级反应，对O2为一级反应，总的为三级反应三．反应速率方程和反应级数准级数反应（假级数反应）fi

产物蔗糖+H2O

r

=k

c