7-1反应速率及其测定 化学动力学的任务及其研究内容 化学动力学的主要任务时研究反应速率及其所遵循的规律和 各种因素对反应速率的影响,从而给人们提供化学反应的条件, 揭示化学反应历程,找出决定反应速率的关键所在,使反应按照 我们所需要的方向进行,并得到人们所希望的产品。它包括以下 个层次的研究内容:1)宏观反应动力学。它是以宏观反应动力 学实验为基础的,研究从复合反应到基元反应的动力学行为,由 于这方面的研究在化工生产中起着十分重要的作用,所以它在理 论和应用的研究上获得了很大的发展;2)基元反应动力学。它是 以大量的微观分子反应动力学行为为出发点,借助于统计力学的 方法,研究宏观反应动力学行为:3)分子反应动力学。这是近年 来新发展的一个领域,它通过分子束散射技术和远红外化学冷光, 凭借于量子力学的理论模型,研究单个分子通过碰撞发生变化的 动力学行为。 上页 页 回主目录 返回 2024年9月5日
2024年9月5日 7-1 反应速率及其测定 化学动力学的任务及其研究内容 化学动力学的主要任务时研究反应速率及其所遵循的规律和 各种因素对反应速率的影响,从而给人们提供化学反应的条件, 揭示化学反应历程,找出决定反应速率的关键所在,使反应按照 我们所需要的方向进行,并得到人们所希望的产品。它包括以下 三个层次的研究内容:1)宏观反应动力学。它是以宏观反应动力 学实验为基础的,研究从复合反应到基元反应的动力学行为,由 于这方面的研究在化工生产中起着十分重要的作用,所以它在理 论和应用的研究上获得了很大的发展;2)基元反应动力学。它是 以大量的微观分子反应动力学行为为出发点,借助于统计力学的 方法,研究宏观反应动力学行为;3)分子反应动力学。这是近年 来新发展的一个领域,它通过分子束散射技术和远红外化学冷光, 凭借于量子力学的理论模型,研究单个分子通过碰撞发生变化的 动力学行为
7-1反立速车及其测定 2反应速率 一反应从开始到达平衡前,反应物逐渐减少,产物逐渐增加(见图7-1- 1),参加反应的各种物质的物质量随时间在不断地变化,所以反应速 度一般指的是瞬时速度。 c(产物) c(反应物 图7-1-1反应物、产物的浓度c随时间t的关系 上页 下页 回主目录 返国 2024年9月5日
2024年9月5日 7-1 反应速率及其测定 2 反应速率 一反应从开始到达平衡前,反应物逐渐减少,产物逐渐增加(见图7-1- 1),参加反应的各种物质的物质量随时间在不断地变化,所以反应速 度一般指的是瞬时速度。 图7-1-1反应物、产物的浓度c随时间t的关系
身 7-1反应速率及其测定 为了克服因选用不同物质而造成反应速率不一致的缺陷,国际理论与应用化学协 会规定用反应进度对时间的变化率来表示反应速度。“ 定义:r=5=器.(7-1-1)州 5=- d5=e+ r=合a 任意时刻,参加反应的各种物质所起反应的摩尔数与它们各自的计量系数之比是 一个常数,这一常数只随反应时间变化而与物质种类无关。因此,可以用反应进 度随时间的变化率来量度反应速度。“ 上页 下页 回主目录 返回 2024年9月5日
2024年9月5日 7-1 反应速率及其测定
7-1反立速车及其恻定 3 反应速率的测定 从原则上看,只要测定不同时刻反应物或产物的浓度,便可以求出反应速 率,测定方法一般有化学法和物理法。 1.化学法 在化学反应的某一时刻取出部分样品后,必须使反应停止不再继续进行, 并非可能快地测定某物质的浓度,停止的方法有骤冷、冲稀、加阻化剂或 移走催化剂等,然后用化学方法进行分析测定。 关键:取出样品立即冻结 优点:能直接得到不同时刻的绝对值,所用仪器简单。 缺点分析操作繁杂。 上页 下页 回主目录 返回 2024年9月5日
2024年9月5日 7-1 反应速率及其测定 3 反应速率的测定 从原则上看,只要测定不同时刻反应物或产物的浓度,便可以求出反应速 率,测定方法一般有化学法和物理法。 1.化学法 在化学反应的某一时刻取出部分样品后,必须使反应停止不再继续进行, 并尽可能快地测定某物质的浓度,停止的方法有骤冷、冲稀、加阻化剂或 移走催化剂等,然后用化学方法进行分析测定。 关键:取出样品立即冻结 优点:能直接得到不同时刻的绝对值,所用仪器简单。 缺点:分析操作繁杂
7-1反立速车及其测定 3反应速率的测定 2.物理法 利用一些物理性质与浓度成单值函数的关系,测定反应体系 物理量随时间的变化,然后折算成不同时刻反应物的浓度值, 通常可利用的物理量有P,V,L,·A等。这种方法优点是迅速方 便,不终止反应。可在反应器内连续监测,便于自动记录。 所要注意的是:这种方法测的是整个反应体系的物理量,而我 们一般需要的是某一时刻某种反应物或产物的浓度,所以用 物理方法测定反应速度,首先要找出体系的物理量与某种物质 浓度的关系 上颤 下页 回主目录 返回 2024年9月5日
2024年9月5日 7-1 反应速率及其测定 3 反应速率的测定 2.物理法 利用一些物理性质与浓度成单值函数的关系,测定反应体系 物理量随时间的变化,然后折算成不同时刻反应物的浓度值, 通常可利用的物理量有P,V,L,.A等。这种方法优点是迅速方 便,不终止反应。可在反应器内连续监测,便于自动记录。 所要注意的是:这种方法测的是整个反应体系的物理量,而我 们一般需要的是某一时刻某种反应物或产物的浓度,所以用 物理方法测定反应速度,首先要找出体系的物理量与某种物质 浓度的关系