概念:在一定时间间隔内浓度的变化来确定
浓度单位:mol/L
时间单位:随意
某一有限时间间隔内浓度的变化量
②瞬时速率(instantaneous rate)
时间间隔△t无限趋近于0时平均速率的极限
定容条件下,定义
r=定容条件下的反应速率()
3.2.1 化学反应速率方程(rate equation)
公式:
α,β——反应级数(order of reaction)
若α=1,对于A为一级反应;β=2,对于B为二级反应,二者相加=3,则总反应级数为3,反应级数必须通过实验来确定值
k——反应速率系数(rate coefficient)
零级反应;
一级反应;
二级反应
k不随浓度改变而改变,但受温度影响,通常温度升高,k增大
基元反应(elementary reaction)
一步完成,没有中间体
直接参加反应的分子数目叫反应分子数
质量作用定律:基元反应的反应速率与反应物浓度幂之积成正比,其中幂指数为反应物的系数
两个及以上基元反应叠加,但最终产物中不应该出现每个基元反应所产生的物质作为的中间体
反应最慢的一步:反应控制步骤
经历的真实步骤集合——反应历程或者反应机理(mechanism)
3.2.3 由实验确定反应速率方程的简单方法——初始速率法
半衰期(t½)
——指前参量(pre-exponential paramete)
——实验活化能(activation energy,单位kJ/mol)
对数形式
①计算反应活化能
②由计算反应速率系数k
在室温下,每增加4 kJ/mol,k的值将降低80%
对于不同反应,大的反应,k增大的倍数多
温度相同或相近,越大的反应,k越小
温度对反应速率的影响比浓度显著
3.4.1 碰撞理论(collision theory)
碰撞理论以气体分子动理论为基础,主要适用于气相双分子反应
发生碰撞的分子应具有足够高的能量
发生碰撞的几何方位要适当
能发生反应的碰撞叫有效碰撞(effective collision),能够发生有效碰撞的分子叫活化分子(activated molecular)
反应物到生成物之间生成了势能较高(势能=Eac)的活化络合物(active complex),活化络合物所处的状态叫做过渡状态(transition state)
Arrhenius活化能:由普通分子转化为活化分子所需要的能量
Tolman活化能:
3.5.1 催化剂
催化剂与反应物不处于同一相位
催化剂与反应物均在同一相位中
催化条件:扣手性,造络合
实质:稳定->非稳定(过渡态)->稳定