北京工业大学：《大学基础化学》课程PPT教学课件（物理化学）第八章 化学动力学 Chemical Kinetics

Chap. 8 化学动力学 Chemical Kinetics

Chap.8 化学动力学 Chemical Kinetics

大学基础化学Ⅱ C(s)+O,(g)=C0,(g) 4G(298K)=-410.6k/·mol KQ=9.4×1071 NO(g)+02(8)=NO2(g) 2 4 Gm(298K)=-34.9kJomol K=1.3×10° 反应自发进行的倾向和反应实际进行的 程度并不一致。 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics 2

大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.8 Chemical Kinetics 2 7 1 1 r m 2 2 K 9.4 10 G ( 298K ) 410.6k J mol C(s) O ( g ) CO ( g ) =  = − • + = −    6 1 r m 2 2 K 1.3 10 G ( 298K ) 34.9k J mol O ( g ) NO ( g ) 2 1 NO( g ) =  = − • + = −    反应自发进行的倾向和反应实际进行的 程度并不一致

大学基础化学Ⅱ 研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件对平 衡的影响。化学热力学只能预测反应的可能性,但无法预料反应 能否发生?反应的速率如何?反应的机理如何?例如: △Ge/ kJ. mol1 1N2+3H2一→NH(g) 2 g)-16.63 H2+O2→H2O(l 237.19 热力学只能判断这两个反应都能发生,但如何使它发生,热 力学无法回答 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics 3

大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.8 Chemical Kinetics 3

大学基础化学Ⅱ 化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压 力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响,把热力学 的反应可能性变为现实性。 例如 动力学认为: 1N+3H,→NH4需一定的7陬催化剂 2 H2+O2→>H2O) 点火,加温或催化剂 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics

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大学基础化学Ⅱ 对任一化学反应 >热力学回答方向和限度的问题,没有 涉及时间因素。 动力学回答反应进行的快慢及具体的 步骤。 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics 5

大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.8 Chemical Kinetics 5 对任一化学反应 ➢ 热 力学回答方向和限度的问题，没有 涉及时间因素。 ➢ 动力学回答反应进行的快慢及具体的 步骤

大学基础化学Ⅱ 化学热力学 一个化学反应能否进行: 化学动力学 化学动力学的基本任务 研究浓度、温度、介质和催阐明化学反应的机理和研究 化剂等反应条件对反应速度物质结构和它们反应性能之 的影响 间的关系 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics

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大学基础化学Ⅱ 宏观化学动力学和微观化学动力学 >均相反应( Homogenius 在均匀的单相中进行的反应。 >多相反应( heterogenous 在两个相以上的系统中进行的反应。又称 非均相反应,复相反应 特点:反应在相界面上进行。 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics 7

大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.8 Chemical Kinetics 7 ➢均相反应(Homogenius) ： 在均匀的单相中进行的反应。 ➢多相反应(Heterogenius) ： 在两个相以上的系统中进行的反应。又称 非均相反应，复相反应。 特点：反应在相界面上进行。 宏观化学动力学和微观化学动力学

大学基础化学Ⅱ >基元反应( elementary reaction) 由反应物一步生成产物的反应。 >复合反应( complex reaction) 由二个以上的基元反应组合而成的反应。 >反应机理 reaction mechanisn) 基元反应组合的方式或先后次序。 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics 8

大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.8 Chemical Kinetics 8 ➢基元反应(elementary reaction) 由反应物一步生成产物的反应。 ➢复合反应(complex reaction) 由二个以上的基元反应组合而成的反应。 ➢反应机理(reaction mechanism) 基元反应组合的方式或先后次序

大学基础化学Ⅱ E 1891年 Arrhen ius k=AccP RT 1935年 Boring等提出碰撞理论和过渡态理论 1960年交叉分子束反应,李远哲等人1986年获诺 贝尔化学奖 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics 9

大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.8 Chemical Kinetics 9

大学基础化学Ⅱ 第一节反应速率及速率方程 (-)反应速率( reaction rate)的定义 (二)反应速率的其他表示法 (三)基元反应 (四)基元反应的质量作用定律 (五)速率方程的一般邢式 2021/2/24 Chap. 8 Chemical Kinetics 10

大学基础化学Ⅱ 2021/2/24 Chap.8 Chemical Kinetics 10 第一节 反应速率及速率方程 （一）反应速率(reaction rate)的定义 （二）反应速率的其他表示法 （三）基元反应 （四）基元反应的质量作用定律 （五）速率方程的一般形式