吉林大学：《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第七章 化学动力学基础（03/17，图片版）

52 (3)速率方程的确立 确立方程就是定出n,k,主要是n,总结以上各 级数反应的特点： n=0,CoA-CA=kt, 0A 1/2 2k In 2 n=1,In CA=In CoA-kt, n=2,七-=kt, k CoA n-3,lc点]=kt,ta 3

53 其中2级3级反应速率只与一种物 质浓度有关，或者初始浓度比等于计量 系数比。 对于复杂反应中那些无简单级数或 者无级数反应，要确立速率方程和动力 学方程就更困难，一般是先提出方程， 然后设计实验来验证其是否正确

各级反应的速率方程、动力学方程、半衰期 通式为： =kc-长-k dt 点-女=k (n≠1) 9y女】 2-1-1 (n-1)kCn-T (n≠1)

55 反应的级数不但能告诉人们反应物 的浓度如何影响反应速率，并且能对反 应历程的确定给予一定启发。 确定反应级数的方法与过程大致 为：先根据具体反应，预估可能的反应 级数，然后设计实验步骤，测出C~t的 有关数据，用各种不同的处理方法对数 据进行处理并得到最终结果。 主要的处理实验数据并获得，k 的方法有：

)尝试法（积分法） 56 对于正整数级的反应可用此法判断。实验 测定一系列的C~t数据，分别代入各动力学方 程中，每组数据可求出一个k值。若代入某个 方程后，用多组C~t数据计算出的k值为 常数时，该公式所代表的级数就是所求的级数。 若代入各式计算的k值都得不到常数，就 不是简单的整级数反应。 这种方法应用普遍，但不灵敏

57 )作图法： 此法仍属于尝试法范围，但不是算k,而是作图 用各级反应所特有的线性关系作图来确定级数。 若：① C~t 直线 0级 ②lnC~t 直线 1级 直线 2级 2 直线 3级 要求： 数据点要多，要跟踪到很高的转化率，甚 至到转化率>90%以上。 获得良好的直线之后，可由斜率求出k值，也可 借助方程求k

)半衰期法： 58 0级 04 2 k 对二级、三级反应 1级 In 2 要求初始浓度比 1 2级 t1y2= 等于计量系数比。 3 3级 用不同的C4,测出几个t2,如果与初始浓度 有关即不是一级反应，可根据相关程度判断

59 也可以利用t21 的通式： 当C=号时D, 2-1-1 tv2= (n-1)k C 即tnC点，或tn= B C- cn-i 例如：同一反应，在两个不同的初始浓度下做 实验，测得其t2: 同T,P 下 :8、()-(” 取对数 n(g-an(】

60 则有n=1+ ) 亦可用作图法： Intv2 In t12=In B-(n-1)In Co lnt2~lnC。作图，斜率 为-(n-1),可求出 no 此法t2,t3,t4. In Co 均有效，只有一种反应物时很方便

61 iv) 微分法： 只有一种反应物，或诸反应物初始浓度比等于 计量系数比。速率方程： Inr dc=k Ch dt Inr? n (dc)=Ink+n In C 以n(-C)~nc作圈， 斜率为n,截距为lnk。 InC1 InC2 n().-n) 即 n= InC2 InC