化学反应速率的表示方法ppt课件_化学反应速率符号_化学反应速率的表达式_化学反应的分类方式详细信息
| 宜城教育资源网www.ychedu.com化学反应速率的表示方法ppt课件_化学反应速率符号_化学反应速率的表达式_化学反应的分类方式平均反应速率化学反应速率定义为单位时间内反应物或生成物浓度的变化量的正值。化学反应速率的概念为：表示化学反应快慢的物理量叫做化学反应速率，故答案为：表示化学反应快慢的物理量叫做化学反应速率；（2）化学反应速率的表示方法为：通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，表达式为：v=△c△t，故答案为：通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示；（3）化学反应速率是有单位的，当时间的单位可以为min或者s为单位，反应速率的单位分别为：mol/（L?min）或mol/（L?s），故答案为：mol/（L?min）或mol/（L?s）；（4）对应化学反应速率，在使用时需要注意以下几点：①化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向；②化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率；③同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，而且必须注明反应物质；④对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率，它们不存在浓度的改变；⑤同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中化学计量数之比，故答案为：①化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向；②化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率；③同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，而且必须注明反应物质；④对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率，它们不存在浓度的改变；⑤同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中化学计量数之比．[2]称为平均反应速率，用表示。对于生成物，随着反应的进行，生成物的浓度增加，；对于反应物，随着反应的进行，反应物的浓度减少，。例如，对于反应平均反应速率可以描述为单位时间内反应物A或B浓度的减少量的负值，或者生成物C或D的增加值，即。浓度常用mol/L为单位，时间单位有s、min、h等，视反应快慢不同，反应速率的单位可用mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1。上述反应体系中，虽然反应数值不同，但有确定的数值关系：等。这样一个反应体系内用不同物质浓度表示的反应速率有不同的数值，易造成混乱，使用不方便。为了反应只有一个反应速率v，现行国际单位制建议值除以反应式中的计量系数，即这样就得到一个反应体系的速率v都有一致的确定值。在容积不变的反应容器里，反应速率v等于单位体积内反应进度(ε=Δn/ν(B))对时间的变化率。[3]瞬时反应速率平均反应速率，其大小也与指定时间以及时间间隔有关。随着反应的进行，开始时反应物的浓度较大，单位时间内反应的进行，开始时反应物的浓度较大，单位时间反应浓度减小得较快，反应产物浓度增加也较快，也就是反应较快；在反应后期，反应物的浓度变小，单位时间内反应物减小得较慢，反应产物浓度增加也较慢，也就是反应速率较慢。在实际工作中，通常测量反应的瞬时反应速率，是c(t)-t曲线某时刻t时该曲线的斜率即为该反应在时刻t时的反应速率。对于一般反应，其瞬时反应速率可以表示为计算公式编辑对于没有达到化学平衡状态的可逆反应：v（正）≠v（逆）还可以用：v(A)/m=v(B)/n=v(C)/p=v(D)/q不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比。本式用于确定化学计量数，比较反应的快慢，非常实用。同一化学反应的速率，用不同物质浓度的变化来表示，数值不同，故在表示化学反应速率时必须指明物质。影响因素编辑影响化学反应速率的因素分为内外因：1、内因：反应物本身的性质。2、外界因素：温度，浓度，压强，催化剂，光，激光，反应物颗粒大小，反应物之间的接触面积和反应物状态。另外，x射线，γ射线，固体物质的表面积与反应物的接触面积，反应物的浓度也会影响化学反应速率。一、内因化学键的强弱与化学反应速率的关系。例如：在相同条件下，氟气与氢气在暗处就能发生爆炸（反应速率非常大）；氯气与氢气在光照条件下会发生爆炸（反应速率大）；溴气与氢气在加热条件下才能反应（反应速率较大）；碘蒸气与氢气在较高温度时才能发生反应，同时生成的碘化氢又分解（反应速率较小）。这与反应物X—X键及生成物H—X键的相对强度大小密切相关。二、外因1.压强条件对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时（除体积），增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快；反之则减小。若体积不变，加压（加入不参加此化学反应的气体）反应速率就不变。因为浓度不变，单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下，加入反应物，同样是加压，增加反应物浓度，速率也会增加。若体积可变，恒压（加入不参加此化学反应的气体）反应速率就减小。因为体积增大，反应物的物质的量不变，反应物的浓度减小，单位体积内活化分子数就减小。2.温度条件只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大（主要原因）。当然，由于温度升高，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反应也会相应加快（次要原因）。3.催化剂使用正催化剂能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内反应物分子的百分数，从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。催化剂只能改变化学反应速率，却改不了化学反应平衡。4.条件浓度当其它条件一致下，增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率增加，但活化分子百分数是不变的。化学反应的过程,就是反应物分子中的原子，重新组合成生成物分子的过程。反应物分子中的原子，要想重新组合成生成物的分子，必须先获得自由，即：反应物分子中的化学键必须断裂。化学键的断裂是通过分子（或离子）间的相互碰撞来实现的，并非每次碰撞都能是化学键断裂，即并非每次碰撞都能发生化学反应，能够发生化学反应的碰撞是很少的。活化分子比普通分子具有更高的能量，才有可能撞断化学键，发生化学反应。当然，活化分子的碰撞，只是有可能发生化学反应。而并不是一定发生化学反应，还必须有合适的取向。在其它条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数是一定的，即单位体积内活化分子的数目和单位体积内反应物分子的总数成正比，即活化分子的数目和反应物的浓度成正比。因此，增大反应物的浓度,可以增大活化分子的数目，可以增加有效碰撞次数，则增大反应物浓度，可以使化学反应的速率增大。（注：有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞，叫有效碰撞；活化分子：能够发生有效碰撞的分子，叫活化分子。）5.其他因素增大一定量固体的表面积（如粉碎），可增大反应速率，光照一般也可增大某些反应的速率；此外，超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。溶剂对反应速度的影响在均相反应中，溶液的反应远比气相反应多得多（有人粗略估计有90%以上均相反应是在溶液中进行的）。但研究溶液中反应的动力学要考虑溶剂分子所起的物理的或化学的影响，另外在溶液中有离子参加的反应常常是瞬间完成的，这也造成了观测动力学数据的困难。最简单的情况是溶剂仅引起介质作用的情况。在溶液中起反应的分子要通过扩散穿周围的溶剂分子之后，才能彼此接触，反应后生成物分子也要穿过周围的溶剂分子通过扩散而离开。扩散——就是对周围溶剂分子的反复挤撞，从微观角度，可以把周围溶剂分子看成是形成了一个笼，而反应分子则处于笼中。分子在笼中持续时间比气体分子互相碰撞的持续时间大10-100倍，这相当于它在笼中可以经历反复的多次碰撞。笼效应——就是指反应分子在溶剂分子形成的笼中进行多次的碰撞（或振动）。这种连续反复碰撞则称为一次偶遇，所以溶剂分子的存在虽然限制了反应分子作远距离的移动，减少了与远距离分子的碰撞机会，但却增加了近距离分子的重复碰撞。总的碰撞频率并未减低。据粗略估计，在水溶液中，对于一对无相互作用的分子，在依次偶遇中它们在笼中的时间约为10-12—10-11s，在这段时间内大约要进行100-1000次的碰撞。然后偶尔有机会跃出这个笼子，扩散到别处，又进入另一个笼中。可见溶液中分子的碰撞与气体中分子的碰撞不同，后者的碰撞是连续进行的，而前者则是分批进行的，一次偶遇相当于一批碰撞，它包含着多次的碰撞。而就单位时间内的总碰撞次数而论，大致相同，不会有数量级上的变化。所以溶剂的存在不会使活化分子减少。A和B发生反应必须通过扩散进入同一笼中，反应物分子通过溶剂分子所构成的笼所需要的活化能一般不会超过20kJ·mol-1，而分子碰撞进行反应的活化能一般子40-400kJ·mol-1之间。由于扩散作用的活化能小很多，所以扩散作用一般不会影响反应的速率。但也有不少反应它的活化能很小，例如自由基的复合反应，水溶液中的离子反应等。则反应速率取决于分子的扩散速度，即与它在笼中时间成正比。从以上的讨论可以看出，如果溶剂分子与反应分子没有显著的作用，则一般说来碰撞理论对溶液中的反应也是适用的，并且对于同一反应无论在气相中或在溶液中进行，其概率因素P和活化能都大体具有同样的数量级，因而反应速率也大体相同。但是也有一些反应，溶剂对反应有显著的影响。例如某些平行反应，常可借助溶剂的选择使得其中一种反应的速率变得较快，使某种产品的数量增多。 宜城教育资源网www.ychedu.com |
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