2.3 影响化学反应速率的主要因素
内因:反应的活化能
外因:浓度、温度、催化剂
2、化学反应速率理论
(1)有效碰撞理论
化学反应发生的必要条件是反应物分子(或原子、离子)间的碰撞。
只有极少数活化分子的碰撞才能发生化学反应,称“有效碰撞”;活化分子是反应物分子中能量较高的分子,其比例很小;
理论要点:
※有效碰撞:能发生反应的碰撞;
※ 活化分子:具有较大的动能并且能发生有效碰撞的分子;
※ 活化能:活化分子所具有的最低能量与反应物分子的平均能量之差;
※ 其他条件相同时,活化能越低的化学反应,反应速率越高。
活化能(Ea)是化学反应的“能垒”,Ea越高,反应越慢;Ea越低,反应越快。Ea可以通过实验测定。
一般化学反应的活化能约在40~400 kj.mol-1之间;
多数化学反应的活化能约在60~250 kj.mol-1之间;
反应的活化能小于 40 kj.mol-1时,反应速度很快;
反应的活化能大于 400 kj.mol-1时,反应速度很慢;
中和化学反应的活化能约在13~25 kj.mol-1之间。
(2)过渡状态理论
化学反应并不是通过反应物分子的简单 碰撞完成的,在反应物到产物的转变过程中,先形成一种过渡状态,即反应物分子活化形成配合物的中间状态。
如 A + BC 「A…B…C」 ABC
1、化学反应历程(机理)
一个化学反应,在一定条件下,反应物变成生成物实际经过的途径。
基元反应:在反应中反应物分子直接转化成生成物的反应-简单反应。
复杂反应:在反应中反应物分子经过多步才转化成生成物的反应----非基元反应。
基元反应
CO(g) + NO2(g) = CO2(g) + NO(g)
非基元反应
H2(g) + I2(g) = 2HI(g
I2(g) =2 I(g) 快
H2(g) + 2I(g) = 2HI(g) 慢
化学反应速率是指在一定条件下,化学反应中反应物转变为生成物的速率,往往用单位时间内反应物或生成物浓度变化的正值(绝对值)表示,单位:mol.L-1.时间。时间可以为s、min或其他时间单位。
反应速率 = 即
通过上式计算得出的实际上是平均速率,当时间间隔趋于0时,平均速率即转化为瞬时速率。如图
在浓度随时间变化的图上,某时刻的速率即该时刻切线的斜率。以后提到的速率均指瞬时速率。显然,反应刚开始,速率大,然后不断减小,体现了反应速率变化的实际情况。
2.2 化学反应速率理论简介
4.解:显然,由,
得,即,而,
得,而,
即.
4.已知全集,,试求集合.
3.解:显然有集合,
当时,集合,则;
当时,集合,则;
当时,集合,则;
当,且,且时,集合,
则.
3.设集合,,求.
2.解:集合表示两条直线的交点的集合,
即,点显然在直线上,
得.
2.在平面直角坐标系中,集合表示直线,从这个角度看,
集合表示什么?集合之间有什么关系?
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