范康年课件-第22章分子反应动力学-考研试题文档资料系列.ppt
《范康年课件-第22章分子反应动力学-考研试题文档资料系列.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《范康年课件-第22章分子反应动力学-考研试题文档资料系列.ppt(30页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系1物理化学物理化学物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系2221 化学反应的不同层次化学反应的不同层次 总包反应总包反应 宏观反应动力学的研究目的主要是定量地测定反应最终宏观反应动力学的研究目的主要是定量地测定反应最终产物形成的速率与反应物浓度及反应温度产物形成的速率与反应物浓度及反应温度的关系的关系 得到总反应的速率常数得到总反应的速率常数(包括指前因子和阿累包括指前因子和阿累尼乌斯活化能
2、尼乌斯活化能),推断一些可能存在于总包反,推断一些可能存在于总包反应过程中的基元反应步骤,确定反应机理应过程中的基元反应步骤,确定反应机理 物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系3 基元反应基元反应 总包反应的每一个最基本的步骤,它是能够用化学方总包反应的每一个最基本的步骤,它是能够用化学方程式所表达的化学反应中原子或原子团进行组合或置程式所表达的化学反应中原子或原子团进行组合或置换过程的最基本步骤换过程的最基本步骤 物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16
3、复旦大学化学系复旦大学化学系4(三三) 态态-态反应态反应态态态反应是具有指定能量状态的反应物分子的单次碰态反应是具有指定能量状态的反应物分子的单次碰撞反应,以及分子从一个指定能量状态向另外一个指撞反应,以及分子从一个指定能量状态向另外一个指定能量状态的传能过程定能量状态的传能过程 以态以态态反应为对象的化学动力学就是态反应为对象的化学动力学就是 考察反应几率、产物分子的能量状态、空间分布和取向考察反应几率、产物分子的能量状态、空间分布和取向 物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系51. 碰撞截面碰撞截面A和和
4、B两束流交叉碰撞,导致束流两束流交叉碰撞,导致束流A的强度下降的强度下降比例常数比例常数 叫叫碰撞截面碰撞截面,具有面积,具有面积/分子的量纲分子的量纲反应碰撞引起的束强降低反应碰撞引起的束强降低 式中式中 是是反应截面反应截面,是能发生反应碰撞的分子有效尺度大,是能发生反应碰撞的分子有效尺度大小的度量小的度量 llIvsId B)()(dAA)(vsllIvsId B)()(dArrA,)(rvs物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系62. 从微观反应速率常数到宏观反应速率常数从微观反应速率常数到宏观反应速率
5、常数最简单的态最简单的态态反应态反应 A + BC(i) AB(j)+ C 宏观反应速率常数宏观反应速率常数 0d)()()(vvPvvTk总02/32/1dexp)(21)(TBTTTBETkEEETkTk总物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系7222 势能面及反应途径势能面及反应途径 势能面势能面反应体系在电子状态量子数守恒条件下反应体系在电子状态量子数守恒条件下, 原子间距发生改变时原子间距发生改变时,反应体系内粒子间相互作用势能随之改变而形成的空间曲面反应体系内粒子间相互作用势能随之改变而形成的空间曲
6、面 从一个已知的反应势能面,可以计算这个基从一个已知的反应势能面,可以计算这个基元反应的各种动力学参数,也是解释实验现元反应的各种动力学参数,也是解释实验现象的依据象的依据 物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系81. 双原子分子的势能面双原子分子的势能面 AB A B 2)(01)(rreeDrV物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系92. 三原子体系的势能面三原子体系的势能面 ABCABC 物理化学物理化学 III 第二十二
7、章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系10ABCABCABC物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系11(二二) 反应在势能面上的运动反应在势能面上的运动势能面上确定反应途径有两个基本办法势能面上确定反应途径有两个基本办法其一是试图寻找一套合适的数学方程以建立反应途径和势能面其一是试图寻找一套合适的数学方程以建立反应途径和势能面函数之间的解析关系。函数之间的解析关系。其二是在已知的势能面上,直接采用数值方法求解薛定谔方程其二是在已知的势能面上,直接采用数值方法求解
8、薛定谔方程(包括近似后的经典方程),确定反应途径的数值解(包括近似后的经典方程),确定反应途径的数值解 准经典轨迹法准经典轨迹法 物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系12ABCABC 反应的轨迹图反应的轨迹图 物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系13(三三) 势能面特征对反应的影响势能面特征对反应的影响1. 反应势能面特征对于产物能量配分的影响反应势能面特征对于产物能量配分的影响 势能面上的势垒高度低,位置沿着反应物通道向右
9、移动,势能面上的势垒高度低,位置沿着反应物通道向右移动,靠近反应物。这种势能面被称为吸引型靠近反应物。这种势能面被称为吸引型 吸引型特征越明显的势能面,反应所释放的吸引型特征越明显的势能面,反应所释放的能量将越有效地转化成产物分子的振动能能量将越有效地转化成产物分子的振动能物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系142. 有势垒的反应对反应物能量选择性要求有势垒的反应对反应物能量选择性要求对于反应的势垒很早出现的对于反应的势垒很早出现的反应,要想越过势垒而发生反应,要想越过势垒而发生反应,最有效的方法是增加反应,
10、最有效的方法是增加相对平动能相对平动能(a),而增加反应,而增加反应物的振动能对反应并没有多物的振动能对反应并没有多大促进作用大促进作用(b) 物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系15对于势垒出现在晚期,如果增对于势垒出现在晚期,如果增加反应物分子的相对动能,反加反应物分子的相对动能,反应体系在冲过拐弯处时,被陡应体系在冲过拐弯处时,被陡峭的势能壁弹回反应物通道,峭的势能壁弹回反应物通道,而没有进入产物通道而没有进入产物通道(b)。如。如果增加反应物的振动能,则能果增加反应物的振动能,则能帮助体系在势能面的拐
11、弯处能帮助体系在势能面的拐弯处能有效地进入产物通道有效地进入产物通道(a) 物理化学物理化学 III 第二十二章第二十二章 分子反应动力学分子反应动力学2022-7-16复旦大学化学系复旦大学化学系163. 反应物分子的相对质量对于产物能量配分的影响反应物分子的相对质量对于产物能量配分的影响当当A原子的质量相对于原子的质量相对于B和和C来说很小时来说很小时(a),AB产物分子产物分子有较大的平动能和较小的振有较大的平动能和较小的振动能。当动能。当 A原子变得相对于原子变得相对于B和和C来说较大时来说较大时(b),形成了,形成了振动激发态的振动激发态的 AB产物分子。产物分子。 物理化学物理化学
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 范康年 课件 22 分子 反应 动力学 考研 试题 文档 资料 系列
限制150内