化学反应动力学.pdf

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1、物理化学 化学反应动力学概述 影响反应 速率因素 反应历程： 化学反应过程经历的具 体步骤反应机理 浓度 温度 催化剂 溶剂 光照 化学反应动力学的研究内容 内容 宏观方法： 实验测定反应速率随浓度、温度、时间等 宏观量的变化规律宏观反应动力学 化学反应动力学的研究方法 方法 宏观方法 微观方法 微观方法： 在分子水平上研究反应动力学规律 微观反应动力学（分子反应动态学） 利用激光、分子束等实验技术，研究特定 能态分子通过单次碰撞，转变成另一特定能态 下分子的速率。 化学反应动力学的研究方法 化学反应动力学研究方法是热力学、 量子力学及统计力学等理论和实验方法 的综合运用，而非独立的理论方法。

2、 化学反应动力学的研究方法 研究目的：物质变化过程的能量效应及 过程的方向、限度有关 平衡的规律。 解决物质变化过程的 可能性问题能否发生 化学反应动力学与热力学的关系 可能+可行 化学热力学： 研究目的：完成物质变化过程所需时间及实 现这一过程的具体步骤。 解决有关速率和机理的问题 解决具有可能性的物质变化过程 可行性问题能否实现 化学反应动力学与热力学的关系 可能+可行 化学动力学： 从化学反应速率方面去认识、研究化学 反应已有二百多年历史，化学反应动力学作 为一门独立学科的确立也已一百多年。几个 具有里程碑意义的重大发现可将动力学的发 展分为三个阶段： 化学反应动力学发展历程 质量作用定

3、律确立和Arrhenius公式的提出 快反应的研究和分子反应动态学的兴起 链反应的发现和反应速率理论的建立 三个阶段 化学反应动力学发展历程 十九世纪后半叶二十世纪初 提出了动力学的许多基本概念： 反应级数及其测定 反应分子数 质量作用定律 温度对反应速率的影响Arrhenius公式的提出 活化分子 活化能 质量作用定律确立和Arrhenius公式提出 化学反应动力学发展历程 链反应的发现和反应速率理论 二十世纪初二十世纪四十年 代建立了许多反应速率理论模型： 第一个反应速率理论模型简单碰撞理论 至今仍广泛使用的过渡态理论 单分子反应速率理论 RRKM理论 这一时期发现了链式反应，动力学研究从

4、宏观走向微观。 化学反应动力学发展历程 快反应的研究和分子反应动态学 快反应的研究： 二十世纪五十年代后，电子技术发 展促进微观反应动力学发展，相继发展 出先进的实验方法： 使探测反应活性强、寿命短的反应中间体成为可能。 光谱法 质谱法 驰豫法 闪光光解技术 化学反应动力学发展历程 快反应的研究和分子反应动态学 分子反应动态学： 由于分子束和激光技术的应用而开创 了分子反应动态学在量子态-态反应层 次研究反应速率和机理。 化学反应动力学发展历程 以一个分子的模型为基础，用经典力学和 统计力学的定律解释和预期气体宏观性质。根 据不同气体分子模型可以给出气体分子不同性 质的解释，由此得到了许多结论。 关于气体分子运动论 气体 分子模型 质点模型：最简单的模型， 可得到理想气体状态方程。 pV=nRT 硬球模型：分子看作可相互发生弹性碰撞 的刚性硬球。 （气体分子非硬球，分子间作用 力 不可忽视，有时与实际不符） 关于气体分子运动论 理想气体的压强、状态方程 能均分定理 Maxwell速率分布定律、平均速率等 气体分子与容器壁碰撞频率及在逸流方面应用 气体分子的平均自由程 输运过程理论 气体的热传导、热扩散、粘度 分子间作用势能 得到 的结论： 关于气体分子运动论 物理化学