华东理工大学：《高分子科学》课程教程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 逐步聚合反应（2-2）动力学基础

23动力学基础 2.3.1引言 化学反应研究常包括二个方面 a)化学热力学 ①反应可能性判断,如△G=△HT△S 反应自发进行的条件:△G<0 ②缩聚反应热力学主要讨论反应的平衡状态,及 其对产物ⅹ,的影响

2.3 动力学基础 2.3.1 引 言 化学反应研究常包括二个方面 a) 化学热力学 ①反应可能性判断，如ΔG＝ΔH－TΔS 反应自发进行的条件：ΔG＜0 ②缩聚反应热力学主要讨论反应的平衡状态，及 其对产物 X n 的影响

b)化学动力学 把热力学预言的反应可能性变为现实性,使反 应实际进行。即在一定时间内能获得多少产物。 化学动力学即是研究化学反应的速度及其多种 因素(例如反应物浓度、温度……)对其的影响

b) 化学动力学 把热力学预言的反应可能性变为现实性，使反 应实际进行。即在一定时间内能获得多少产物。 化学动力学即是研究化学反应的速度及其多种 因素(例如反应物浓度、温度……)对其的影响

232化学反应速度 定义:反应体系中,单位体积的物质 (反应物或生成物)的摩尔数随 时间的变化 1 dn R=± v dt

2.3.2 化学反应速度 定义：反应体系中，单位体积的物质 (反应物或生成物)的摩尔数随 时 间的变化。 R = ± V 1 • dt dn

对于溶液相反应,V变化很小, 可视为定值 R dt 反应速度:单位时间内反应物或产物 浓度变化

对于溶液相反应，V变化很小， 可视为定值 R ＝ ± dt dc 反应速度：单位时间内反应物或产物 浓度变化

反应:aA+bB→eE+fF 则:-1 do 1 dC 1 dce= f 1 do A二 b dt i- dt dt e 式中:RA,RB,.分别以A、B、E、F的浓度 表示的反应速度 a、b、e、f为相应物质在反应式中的计量系数 R的单位:mo/S

反应：aA ＋ bB → eE + fF 则： a ＝ ＝ ＝ −1 dt dCA dt dCB b −1 e 1 dt dCE dt dCF f 1 式中：RA，RB，……分别以A、B、E、F的浓度 表示的反应速度 a、b、e、f 为相应物质在反应式中的计量系数 R 的单位：mol/l·S

233动力学方程式 定量地表示各种因素(温度、浓度、介质、引发剂等) 对R(速率)的影响 在一定温度下,反应物浓度对速率的影响: aa+bb +,..eE fF 实践发现:R=kCCB……CA、CB反应物浓度)

2.3.3 动力学方程式 在一定温度下，反应物浓度对速率的影响： 定量地表示各种因素(温度、浓度、介质、引发剂等) 对 R(速率) 的影响 aA + bB + ………→ eE + fF + ……… 实践发现：R = k ……… (CA、CB……反应物浓度)  CA  CB  CB

k:速率常数,意义为:各反应物浓度均为单位量时 的反应速度。 浓度一定时,k值越大,反应越快。 k k K= B ●●●●●● B V、V A B ●●●● 物质的化学计量数 产物为正号,反应物为负号

k: 速率常数，意义为：各反应物浓度均为单位量时 的反应速度。 浓度一定时，k值越大，反应越快。 k = = = ……… A A k  B B k   A 、 ……物质的化学计量数 产物为正号，反应物为负号  B

a、B..称为反应的分级数,分别表示物质A、 B.反应速度的影响程度。 上式中:a+β+……=n,称为反应级数 例如:2NO+O2→2NO2 R=kC2 C 表明该反应对N0为二级,对0为一级,总的为三级反应

α、β……称为反应的分级数，分别表示物质A、 B……对反应速度的影响程度。 上式中： α+β+ …… ＝ n，称为反应级数 例如：2NO + O2 → 2NO2 R = k 2 CNO O2 C 表明该反应对NO为二级，对O2为一级，总的为三级反应

如: hORON+ nHOOCR'COOH→| OROOCR'COln 有催化剂:R= kICOoHIIOH=kC2 即对二元醇、二元酸均为一级,总的为二级

如：nHOROH + nHOOCR’COOH → [OROOCR’CO]n 有催化剂：R = k[COOH][OH] = kC2 即对二元醇 、二元酸均为一级，总的为二级

化学反应的级数问题 (D零级反应:凡是反应速度与物质的浓度无关的 化学反应称为零级反应。 动力学方程式:1=吃 = KA dt CAo- CA= kAt 零级反应动力学方程式

化学反应的级数问题 (I) 零级反应：凡是反应速度与物质的浓度无关的 化学反应称为零级反应。 动力学方程式：rA = － = kA dt dCA CA0 － CA = kAt 零级反应动力学方程式