反应性质、反应物浓度及反应温度对反应速度产生影响的原因.doc

反应性质、反应物浓度及反应温度对反应速度产生影响的原因
作者 王芊芸 丁超 陈曦 黄子雄 张亦文
北京大学医学部基础医学院
指导教师：丁朝斌

一、 摘要
本次讨论了反应性质、反应物浓度及反应温度对反应速度产生影响的原因。最终认为，反应性质通过决定反应活化能、化学计量数、反应速率常数等因素直接决定反应速度。反应物的浓度通过影响单位体积内反应分子数改变反应速度。温度通过影响到反应物分子的能量、分子运动速率以及反应物状态，从而影响化学反应速度。

二、 前言
在本次实验过程中，我们可以发现，反应物的浓度及反应的温度不同时，将会导致反应速度不同。查阅文献了解到，反应性质、反应物浓度及反应温度均会对反应速度产生影响[1]。所以，我们小组讨论了反应性质、反应物浓度及反应温度对反应速度产生影响的原因。

三、 内容
1、有效碰撞理论[2]
（1）有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞
化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生，这些即是有效碰撞。碰撞的频越高，则化学反应速率就越大。研究发现，只有既具有足够的能量又有合适的碰撞取向的分子碰撞，才是有效碰撞。
（2）活化能和活化分子
活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
活化能：活化分子所多出的那部分能量(或普通分子转化成活化分子所需要的能量)。
(3)活化能与化学反应速率：
在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率就越快。而活化能低，则普通分子易变成活化分子从而使反应速率快。

2、反应性质对于反应速度的影响
经过讨论认为，反应性质即包括反应物自身的性质、化学计量数、反应活化能等。反应的性质是决定化学反应速度的根本原因。
反应物自身的性质，将会直接决定分子能量达到反应所需的难易程度，进而决定活化分子所占百分比，从而会影响反应速度。
从公式v=k(A)m(B)n来看，化学反应速率与反应物的化学计量数有关。故可知反应物化学计量数会影响反应速度。另外，lgk=A-Ea/(2.303RT),可知反应速率常数k与反应所需活化能有关系，故反应活化能也会影响到化学反应的速度。
另外，在氧化还原反应当中，反应物得失电子的难易程度也将会直接影响到反应速度。固液反应当中，固体物质表面积的大小和生成物在表面的扩散速率将会对反应速度产生影响。如，若将固体物质由块状变成粉末状，则改变了固体与其它反应的接触面积，则反应速率增大。

3、反应物浓度对于反应速度的影响
反应物的浓度直接影响单位体积内反应分子数，从而进一步间接影响反应速度。如，增大浓度即增大单位体积内反应物分子数，其中活化分子数也相应增大，导致单位时间内的有效碰撞次数增多，使速率增大。

4、反应温度对于反应速度的影响
温度将会影响到反应物分子的能量以及运动速率，从而影响化学反应速度。如，升高温度，反应物分子获得能量，使得低能量分子可以变成活化分子，增加了活化分子百分数，使有效碰撞次数增多，加大反应速率。同时，温度升高使分子运动速率加快，单位时间内反应物分子碰撞次数增多，也使反应速度加快[1,3]。
另外，对于某些反应，当达到某一特定温度值时，会导致某些反应物性质的改变（如蛋白质变性），这也将会导致反应速率的改变。

四、 结论
反应性质决定了反应活化能、化学计量数、反应速率常数等因素直接决定了反应速度。反应物的浓度直接影响单位体积内反应分子数，从而影响反应速度。温度将会影响到反应物分子的能量以及运动速率，从而影响化学反应速度，而且，对于某些反应，温度的改变也会引起反应物的改变，从而改变反应速率。

五、 参考文献
[1]曹峰，影响化学反应速率的因素
[2] 宋心琦、何少华等，普通高中课程标准实验教科书——化学反应原理，人民教育出版社，2009
[3]宋洪健，试论外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响，2009

六、 小组分工表
姓名
查阅文献
内容外实验设计
课堂讨论演讲
书写讨论报告
王芊芸
是

是
陈曦
是

是

丁超
是

张亦文
是

黄子雄
是