2.1分析化学反应速率（浓度对反应速率影响）（课件）-《无机化学》同步教学（化学工业出版社）

浓度对反应速率影响 1 1 目录/DIRECTORY 1 2 3 化学反应速率的概念 影响化学反应速率的因素 4 反应级数 基元反应 1 2 PART 1 化学反应速率的概念 观察与思考 问题及结论 1 3 化学反应速率的概念 问题1 钠、钾分别与水反应的速率如何？ 视频——金属钾与水反应 视频——金属钠与水反应 钾与水的反应速率比钠与水的反应速率更快 1 4 化学反应速率的概念 问题2 不同化学反应的速率是不一样的，请举例说明 有些进行得快，例如炸药爆炸、照相底片感光、酸碱中和反应等瞬时就 能完成 有些反应却进行得慢，例如煤的形成、铁的生锈等需要长时间才能完成 1 5 化学反应速率的概念 问题3 如何比较和描述不同反应的速率呢？ 化学反应速率是描述化学反应快慢的量 化学反应速率是以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 讨论 v=△c/t △c 反应物浓度的增加或生成物浓度的减少（mol/L） v 化学反应速率[mol/(L·s)、mol/(L·min)、 mol/(L·h)] t 反应经历的时间（ s、min、h ） 1 6 化学反应速率的概念 例如 在某一时刻，某一反应物的浓度为2 mol/L，经过2分钟的反应，反应物的浓度变为1.6 mol/L,求该反应的反应速率 注意 化学反应速率随反应物浓度的变化而在不断变化,因此某一段时间的反应速率实际是这一段时间内的平均速率。 1 7 化学反应速率的概念 反应物的本性 内因 主要因素是反应物的浓度 压力、温度、催化剂等 外因 反应物的本性 内因 外因 影响化学反应速率的因素 A A B C D 浓度 压力 催化剂 温度 1 8 PART 2 影响化学反应速率的因素 浓度对化学反应速率的影响 观察与思考 1 9 浓度对化学反应速率的影响 磷在纯氧中燃烧比在空气中燃烧剧烈 浓度对化学反应速率的影响十分明显 例如 纯氧中氧气浓度比空气中氧气的浓度大的缘故浓度 原因 1 10 浓度对化学反应速率的影响 实验显示：Na2S2O3溶液浓度大的，先出现浑浊，反应速率快。 Na2S2O3溶液浓度小的，后出现浑浊，反应速率慢。 结论 当其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率减慢。 1 11 浓度对化学反应速率的影响 对于一步完成的简单反应，有如下规律：在一定条件下，化学反应速率同反应物浓度方次的乘积成正比。这个规律称质量作用定律。表达式如下 v——化学反应速率 k——化学反应速率常数 cA、cB——A和B的物质的量浓度 k 与反应物性质、温度有关，与浓度无关 1 12 PART 3 基元反应 质量作用定律 反应分子数 1 13 基元反应 基元反应简称元反应，如果一个化学反应，反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子，这种反应称为元反应 1 14 质量作用定律 对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系数。这就是质量作用定律，它只适用于基元反应。 例如： 基元反应 反应速率r 1 15 反应分子数 定义 在基元反应中，实际参加反应的分子数目称为反应分子数。反应分子数可区分为单分子反应、双分子反应和三分子反应，四分子反应目前尚未发现。反应分子数只可能是简单的正整数1，2或3。 基元反应 单分子反应 双分子反应 三分子反应 反应分子数 1 16 PART 4 反应级数 反应的速率常数 一级反应 1 17 反应级数 反应级数 速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反应物的级数 所有浓度项指数的代数和称为该反应的总级数，通常用n 表示。n 的大小表明浓度对反应速率影响的大小 反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零，有的反应无法用简单的数字来表示级数 反应级数是由实验测定的 1 18 反应级数 1 19 反应级数 反应的速率常数 速率方程中的比例系数 k 称为反应的速率系数，以前称为速率常数，现改为速率系数更确切 它的物理意义是当反应物的浓度均为单位浓度时 k 等于反应速率，因此它的数值与反应物的浓度无关。在催化剂等其它条件确定时，k 的数值仅是温度的函数 k 的单位随着反应级数的不同而不同 1 20 反应级数 反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。常见的一级反应有放射性元素的蜕变、分子重排、五氧化二氮的分解等。 一级反应 1 21 反应级数 一级反应的积分速率方程 反应： 或 1 22 反应级数 一级反应的积分速率方程 不定积分式 或 1 23 反应级数 一级反应的积分速率方程 定积分式 或 1 24 反应级数 特点 1.速率系数 k 的单位为时间的负一次方，时间 t可以是秒(