版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、1,Reaction Kinetics (4),Xuan Cheng Xiamen University,Physical Chemistry,2,Physical Chemistry,Temperature Dependence of Rate Constants,Arrhenius Equation,(17.66)*,A the constant concentration of M has been absorbed into the rate constant.,Reaction Kinetics,11,直链反应的三个主要步骤,(1)链引发(chain initiation),处于稳定
2、态的分子吸收了外界的能量,如加热、光照或加引发剂,使它分解成自由原子或自由基等活性传递物。活化能相当于所断键的键能。,(2)链传递(chain propagation),链引发所产生的活性传递物与另一稳定分子作用,在形成产物的同时又生成新的活性传递物,使反应如链条一样不断发展下去。,两个活性传递物相碰形成稳定分子或发生岐化,失去传递活性;或与器壁相碰,形成稳定分子,放出的能量被器壁吸收,造成反应停止。,(3)链终止(chain termination),Physical Chemistry,Reaction Kinetics,12,Physical Chemistry,Chain Reacti
3、ons & Free-Radical Polymerizations,The net rates of the formation of the two intermediates are,Reaction Kinetics,13,Physical Chemistry,Chain Reactions & Free-Radical Polymerizations,The steady-state concentrations of the intermediates are,Reaction Kinetics,14,Physical Chemistry,Chain Reactions & Fre
4、e-Radical Polymerizations,Branching chain reaction,The chain produces more chain carriers than it consumes,Combustion of hydrogen,Chain-branching steps,Initiation,A highly exothermic reaction that is not a chain reaction may lead to an explosion!,Reaction Kinetics,15,Physical Chemistry,Chain Reactio
5、ns & Free-Radical Polymerizations,Explosion,A chain-branching explosion may occur when there are chain-branching steps in a reaction, for then the number of chain carriers grows exponentially and the rate of reaction may cascade into an explosion.,The reaction between hydrogen and oxygen,Although th
6、e net reaction is very simple, the mechanism is very complex and has not yet been fully elucidated.,Involving a chain reaction,The chain carriers: H, O, OH, and O2H,Reaction Kinetics,16,Physical Chemistry,Chain Reactions & Free-Radical Polymerizations,Initiation:,Propagation:,A chain-branching explo
7、sion,The occurrence of an explosion depends on the temperature and pressure of the system,Reaction Kinetics,17,Physical Chemistry,At very low pressure, the system is outside the explosion region and the mixture reacts smoothly.,Chain Reactions & Free-Radical Polymerizations,Increasing the pressure (
8、along the vertical line) takes the system through the first explosion limit (if T 730K). The mixture then explodes.,The reaction is smooth when the pressure is above the second explosion limit.,The explosion limits of the H2+O2 reaction,The pressure is increased to above the third explosion limit, a
9、 thermal explosion occurs.,Reaction Kinetics,18,拟定反应历程的一般方法,1.写出反应的计量方程。,2.实验测定速率方程,确定反应级数。,3.测定反应的活化能。,4.用顺磁共振(EPR)、核磁共振(NMR)和质谱等手段测定中间产物的化学组成。,Physical Chemistry,Reaction Kinetics,19,拟定反应历程的一般方法,5.拟定反应历程。,7.从动力学方程计算活化能,是否与实验值相等。,6.从反应历程用稳态近似、平衡假设等近似方法推导动力学方程,是否与实验测定的一致。,8.如果(6)(7)的结果与实验一致,则所拟的反应历程
10、基本准确,如果不一致则应作相应的修正。,Physical Chemistry,Reaction Kinetics,20,拟定反应历程的例子,1.反应计量方程C2H6C2H4+H2,2.实验测定速率方程为一级,r =kC2H6,3.实验活化能Ea=284.5 kJmol-1,4.发现有CH3,C2H5等自由基。,Physical Chemistry,Reaction Kinetics,21,拟定反应历程的例子,5.拟定反应历程。,Physical Chemistry,Reaction Kinetics,22,拟定反应历程的例子,8.动力学方程、活化能与实验值基本相符,所以拟定的反应历程是合理的。
11、,6.根据历程,用稳态近似作合理的近似得动力学方程为:,7.,Physical Chemistry,23,速率决定步骤,Physical Chemistry,Reaction Kinetics,24,速率决定步骤,慢步骤后面的快步骤可以不考虑。,只需用平衡态近似法求出第1,2步的速率。虽然第二步是速决步,但中间产物C的浓度要从第一步快平衡求。,例1. 慢快快,Physical Chemistry,例2. 快 慢 快 快,Reaction Kinetics,25,稳态近似,从反应机理导出速率方程必须作适当近似,稳态近似是方法之一。,假定反应进行一段时间后,体系基本上处于稳态,这时,各中间产物的浓
12、度可认为保持不变,这种近似处理的方法称为稳态近似,一般活泼的中间产物可以采用稳态近似。,Physical Chemistry,Reaction Kinetics,26,氢与碘的反应,分别用稳态近似和平衡假设来求中间产物I的表达式,并比较两种方法的适用范围。,Physical Chemistry,Reaction Kinetics,27,用稳态近似法求碘原子浓度,因为(1)是快平衡,k-1很大;(2)是慢反应,k2很小, 分母中略去2k2H2项,得:,与实验测定的速率方程一致。,Physical Chemistry,Reaction Kinetics,28,显然这个方法简单,但这个方法只适用于 快平衡下面是慢反应的机理,即k-1k2。,反应(1)达到平衡时:,用平衡假设法求碘原子浓度,Physical Chemistry,Reaction Kin
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026年乾安县教师招聘笔试备考题库及答案解析
- 2026年玉山县教师招聘考试参考题库及答案解析
- 2026中国农业大学食品科学与营养工程学院果蔬加工团队蛋白质方向博士后招聘1人考试备考题库及答案解析
- 雅江县投资发展集团下属全资子公司第壹建筑工程有限责任公司招聘笔试模拟试题及答案解析
- 2026广西玉林市农业科学院公开招聘科研助理1人考试备考题库及答案解析
- 2026年武山县教师招聘笔试备考题库及答案解析
- 2026年中宁县教师招聘笔试备考题库及答案解析
- 2027广西铝业集团秋季校园招聘考试模拟试题及答案解析
- 2026绥化安达市妇幼保健计划生育服务中心招聘6人考试模拟试题及答案解析
- 2026年顺平县教师招聘考试备考题库及答案解析
- 9.1铸牢中华民族共同体意识 课件(共35张) 2026-2027学年统编版道德与法治9年级上册
- T/CEPCA 1007-2024电力工程调试企业能力评价
- 2026年黄山市公共交通有限公司招聘3名笔试备考题库及答案详解
- 2026年海南高考化学试卷真题及答案详解(精校打印版)
- 深静脉血栓形成诊断和治疗指南(第四版2026)
- 2026秋新教材人教版四年级上册数学|第五单元 平行四边形和梯形 教案(共12课时)
- 2026人教版九年级物理(全一册)知识点总结
- 《高三物理竞赛暑假系统复习课件》
- 2026年长期照护师资格考试试卷及答案(共五套)
- 《旅游管理专业介绍》课件
- 高中高考生物答题模板汇编
评论
0/150
提交评论