大学物理化学经典课件74动力学.ppt

7.4 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响 阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式公式7.4.1 阿仑尼乌斯公式阿仑尼乌斯公式7.4.2 反应速率和温度之间的关系反应速率和温度之间的关系7.4.3 活化能和反应热活化能和反应热1编辑pptA为指前因子或频率因子。为指前因子或频率因子。Ea为为阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯活化能。活化能。7.4.1 阿仑尼乌斯公式即阿仑尼乌斯公式。即阿仑尼乌斯公式。2编辑pptEa的大小反映了反应速率随温度的变化程度。的大小反映了反应速率随温度的变化程度。3编辑ppt4编辑ppt如果温度变化范围较大，活化能将随温度而变化如果温度变化范围较大，活化能将随温度而变化相当于相当于0 K下的活化能下的活化能此时，此时，在温度变化不大时，在温度变化不大时，Ea可视为常数。可视为常数。5编辑ppt速率速率速率速率速率指数型指数型爆炸反应爆炸反应酶反应酶反应碳的氧化碳的氧化NO+O2 NO2 7.4.2 反应速率和温度的关系反应速率和温度的关系6编辑pptEa：活化能，：活化能，与与 RT 有同样的单位。有同样的单位。即即讨论：讨论：？7.4.3 活化能和反应热活化能和反应热若若具有能量的单位。具有能量的单位。7编辑ppt由即，化学反应的摩尔恒容反应热在数值上等于正向反应与即，化学反应的摩尔恒容反应热在数值上等于正向反应与逆向反应的活化能之差。逆向反应的活化能之差。8编辑ppt近似令近似令焓H反应坐标9编辑ppt小结小结焓H反应坐标或或10编辑ppt练习题：练习题：有一平行反应，已知有一平行反应，已知E1E2,为了多得到产物为了多得到产物C如如何调节温度？何调节温度？A2BC（主反应）（主反应）D（副反应）（副反应）k1k211编辑ppt7.5 动力学实验数据的处理动力学实验数据的处理 分级数和反应级数分级数和反应级数 速率常数或速率系数速率常数或速率系数 Arrhenius活化能活化能 指前因子指前因子目的是什么？目的是什么？建立速率方程建立速率方程(不同温度下反应速率与浓度的关系）不同温度下反应速率与浓度的关系）获得若干特征参数：获得若干特征参数：12编辑ppt如何获得实验数据？如何获得实验数据？通常间接地测定某些物理性质随时间的变化通常间接地测定某些物理性质随时间的变化A+B P例如例如A的浓度变化与物理性质的浓度变化与物理性质Y的改变量成正比的改变量成正比13编辑ppt如何对实验数据进行处理？如何对实验数据进行处理？1)积分法积分法 2)微分法微分法3)孤立法孤立法14编辑ppt 积分法利用速率方程的积分式来确定反应级数。积分法利用速率方程的积分式来确定反应级数。包括包括:1)尝试法尝试法 2)图解法图解法 3)半衰期法半衰期法7.5.1 积分法积分法15编辑ppt1)尝试法尝试法:利利用用实实验验数数据据（起起始始浓浓度度c0 和和一一定定时时间间对对应应的的浓浓度度c）代入各级反应的积分式中，计算）代入各级反应的积分式中，计算k。如如果果实实际际反反应应的的级级数数正正好好是是所所选选择择代代入入的的级级数数，那那么不同时间间隔的实验数据计算出的么不同时间间隔的实验数据计算出的k 值将相等值将相等。16编辑pptA+B PC2H5ONa+C2H5(CH3)2SI NaI+C2H5O C2H5+S(CH3)2 kC2H5ONa C2H5(CH3)2SI =k A B 7.5.1.1 尝试法尝试法反应简写成反应简写成例如：例如：17编辑pptt/s102A/mol dm-3102B/mol dm-309.6254.9207208.5783.87812008.0463.34218007.4852.78325206.9852.28330606.7092.00537806.3861.682C2H5ONa+C2H5(CH3)2SI 反应在反应在 337.10 K的实验数据的实验数据18编辑ppt分级分级数数=0=1=0=2=0=1=0=0=1=0=2=1 t k1031041041031031037201.4541.5993.3131.7647.5793.64212001.1081.1433.0881.6047.3573.67818000.9351.2053.0511.55010.023.76025201.0420.9602.7511.33310.933.77330600.5110.7472.4051.09311.113.73137800.4490.6852.4401.04213.323.729k 的计算值的计算值19编辑ppt因此，反应速率方程为：因此，反应速率方程为：1)尝试法依赖实验数据；尝试法依赖实验数据；2)对于没有简单级数的反应，尝试法则无法确定反对于没有简单级数的反应，尝试法则无法确定反应级数了。有时候实验的误差会导致有争议的结应级数了。有时候实验的误差会导致有争议的结果。果。=k A B20编辑ppt2)图解法图解法根据线性关系：根据线性关系：级数级数线性关系线性关系0C t1lnC t21/C t31/C2 t21编辑pptt/sC/mol dm-3t/sC/mol dm-301.00030000.0505000.60635000.03010000.36840000.01815000.22345000.01120000.13550000.00725000.082反应的动力学数据如下：反应的动力学数据如下：反应反应 A P =kA 7.5.1.2 图解法图解法例如例如22编辑pptc 与时间关系图与时间关系图23编辑pptlnc 与时间关系图与时间关系图24编辑ppt1/c与时间关系图与时间关系图25编辑ppt1/c2 与时间关系图与时间关系图26编辑ppt