内容正文:
第三节 化学反应速率
第二章 化学反应的方向、限度和速率
授课人:
学习目标
1.知道化学反应速率的表示方法;
2.了解测定化学反应速率的简单方法;
3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应和活化能;
4.了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
课程导入
NO 和 CO 是汽车尾气中的两种有毒气体,可发生反应:
2NO(g) + 2CO(g)= N2(g) + 2CO2(g)
该反应在常温常压下可以自发进行,而且反应可以进行得很完全(K = 2.5×1060)。
但该条件下的反应速率极慢,以至于反应几乎不发生,
如果能设法提高该反应的反应速率,就可减弱汽车尾气对环境的污染。
一、化学反应速率
(1)概念:化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。
(2)表示方法:可用单位时间内 或者
(均取正值)来表示。
反应物浓度的减少
生成物浓度的增加
mA+nB===pY+qZ
v(A)=________,v(B)=______,v(Y)=_______,v(Z)=________。
1、在同一个化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,其数值大小不一定相同,但表示的速率相同,即一种物质的速率就代表了整个化学反应的速率。
一、化学反应速率
2、用浓度变化表示化学反应速率适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
注意:
3、求得的反应速率是时间间隔Δt内化学反应的平均速率。
υ(A)︰υ(B)︰υ(C)︰υ(D) = m︰n︰p︰q
同一化学反应 m A + n B p C + q D
υ(A)
m
υ(B)
n
υ(C)
p
υ(D)
q
=
=
=
m
n
υ(A)
υ(B)
=
υ(B)
n
υ(A)
m
=
一、化学反应速率的概念与表示方法
如果化学方程式中物质的反应系数不等,用不同物质的浓度变化表示的速率是不相等的。
υ=
气体
离子浓度
体积
压强
颜色
电导率
pH
选择可观测、
易操作的变量
pH计
测量化学反应速率的常见方法
1.量气法 2.比色法
3.电导法 4.激光技术法
颜色
浑浊度
浊
度
仪
一、化学反应速率
二、影响化学反应速率的因素
从山下到山上路径
缆车
盘山路
基元反应:通过碰撞一步直接转化为产物的反应。
例如:NO2 + CO NO + CO2
反应过程中没有任何中间产物生成
二、影响化学反应速率的因素
更多的化学反应过程分为多步进行
H2 + I2 2HI
第一步: I2 2I (快速平衡)
第二步:2I + H2 →2HI (慢)
一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。
二、影响化学反应速率的因素
二、影响化学反应速率的因素
化学反应速率与反应历程有关,相同的反应,条件不同反应历程不同,化学反应速率也不同
化学反应所经过的步骤,称为反应历程或反应机理。
反应历程是用一系列的基元反应来描述的,而我们平时所写的化学方程式只能表示出反应物和生成物之间的化学计量关系。
01
02
03
碰撞理论
碰撞理论认为化学反应中旧键的断裂和新键的形成都是通过反应物分子的相互碰撞来实现的。
能发生反应的碰撞称为有效碰撞。
反应物分子间的相互碰撞是反应发生的前提条件。
二、影响化学反应速率的因素
01
发生碰撞的分子具有足够高的能量
02
分子在一定的方向上发生碰撞
有效碰撞必须满足的条件:
二、影响化学反应速率的因素
化学反应中,能量较高、有可能发生有效碰撞的分子
活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差
活化分子
活化能
反应物分子
平均能量
能量
活化分子有效碰撞
E2
反应过程
ΔH
E1
生成物
反应物
O
反应的
活化能
二、影响化学反应速率的因素
在一定条件下,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。
二、影响化学反应速率的因素
单位体积内的活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比。
当增加反应物的浓度时,单位体积内反应物的活化分子数目增多,反应物发生有效碰撞的次数增多,反应速率增大。
增加浓度
活化分子
普通分子
二、影响化学反应速率的因素
1、浓度
二、影响化学反应速率的因素
2、温度
其他条件相同时,升高温度→单位体积内活化分子数目增多→单位体积内活化分子百分数增多→单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。
二、影响化