化学动力学基本概念PPT课件

1、药学院物理化学教研室制作：陈纪岳制作：陈纪岳研究化学反应涉及到两个基本问题研究化学反应涉及到两个基本问题可能性可能性化学热力学（化学热力学（Chemical Thermodynamics）现实性现实性化学动力学化学动力学主要内容主要内容化学反应的速率及影响因素化学反应的速率及影响因素化学反应的机理化学反应的机理化学反应速率理论化学反应速率理论各类反应（光化、溶液、催化）各类反应（光化、溶液、催化）重要意义重要意义药物生产药物生产药物保存药物保存药物体内过程药物体内过程第1页/共13页药学院物理化学教研室制作：陈纪岳制作：陈纪岳第一节第三节 基本概念第2页/共13页一反应速率（reaction

2、rate）及测定反应 A G进行时cGcAct反应物反应物 cA ，产物产物 cG 反应速率：反应速率：浓度对时间的变化率浓度对时间的变化率tcrddAA 产物tcrddGG 速率速率 时间曲线时间曲线rt开始开始r0最大最大平衡时平衡时 r = 0速率表示：反应物单位：浓度 时间- -1第3页/共13页一反应速率（reaction rate）及测定速率间关系：速率间关系： 任意反应任意反应aA + dD gG + hH tchtcgtcbtcadd1dd1dd1dd1HGDArArDrGrHadgh=rr=用进度 表示反应时， VVnc dddBB tVrdd 与计量系数无关 第4页/共13

3、页一反应速率（reaction rate）及测定反应速率测定方法：化学法，物理法第5页/共13页二、化学反应研究的层次宏观观察2O3 3O2具体步骤（每一次直接碰撞）O3 O2 + O O + O3 2O2微观状态O （特定的量子态（特定的量子态)O3（特定的量子态）（特定的量子态） 2O2（特定的量子态）（特定的量子态）能量，速度，方向总包反应（表观的）（overall）基元反应（机理的）(elementary)态态反应(state to state)宏观研究微观研究三个层次，三个发展阶段第6页/共13页二、化学反应研究的层次简单反应：只含一个基元反应复杂反应：包含多个基元反应计量方程：反映

4、数量关系机理方程：指明反应机理反应分子数：反应时，发生碰撞的分子数（只对基元反应而言）单分子反应，双分子反应，三分子反应（极少）第7页/共13页三反应速率方程和反应级数 （rate equation, order of reaction）1速率方程 (动力学方程)微分形式： cftc dd积分形式：c = f ( t )基元反应速率方程反应速率与反应物浓度幂乘积成正比符合质量作用定律(law of mass action)：2NO + O2 2NO22O2NONONONOddccktcr 2222O2NOOOOddccktcr k：速率常数（rate constant）2ONO21rr 2ON

5、O2kk hkgkdkakHGDA 第8页/共13页三反应速率方程和反应级数非基元反应速率方程不符合质量作用定律有幂积形式H2 + Cl2 2HCl2122ClHckcr H2 + I2 2HI无幂积形式H2 + Br2 2HBr22122BrHBrBrH1cc kckcr 22IHckcr 第9页/共13页三反应速率方程和反应级数2反应级数（反应级数（order）在有幂积形式的速率方程中，浓度项指数和在有幂积形式的速率方程中，浓度项指数和2NO + O2 2NO2基元反应：一般，反应级数反应分子数非基元反应：反应级数整数级数（1，2，3）零，负，分数级数不能表达反应级数反应级数与计量系数一致反应级数与计量系数无关2O2NOckcr 对于NO为二级反应，对O2为一级反应，总的为三级反应第10页/共13页三反应速率方程和反应级数准级数反应（假级数反应）蔗糖 + H2O 产物r = k c蔗cH2Or = kc蔗( cH2O几乎不变 )本质上二级反应表观上一级反应（0，1，2，3