化学反应的一般原理(4)
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化学反应的反应机理化学反应是指发生在化学物质之间的物质变化过程。
在化学反应中,反应物进入反应体系后,通过一定的反应机理进行转化,产生新的化学物质,同时原有的化学键被断裂或形成新的化学键。
了解化学反应的反应机理对于深入理解化学反应的过程和研究新的反应方法具有重要意义。
化学反应的反应机理主要包括两个方面,即反应的分子层面机理和宏观层面的反应速率。
下面将详细介绍这两个方面的内容。
一、反应的分子层面机理反应的分子层面机理是指反应的微观过程,包括反应物的相互作用、化学键的断裂和形成以及反应中间体的生成等。
在化学反应中,反应物初级步骤是吸附和活化过程。
当反应物接触到反应体系中的固体催化剂或在溶液中被溶剂分子包围时,其分子会与催化剂或溶剂分子发生吸附作用,从而形成吸附复合物。
吸附使得反应物分子距离更近,相互作用增强,有利于进一步发生化学反应。
在吸附的基础上,反应物进一步发生活化过程,化学键的断裂和形成是活化过程的关键步骤。
当反应物分子吸附在催化剂表面时,活化能得到降低,反应物分子的化学键容易断裂,从而使得反应更容易发生。
断裂的化学键形成由反应物分子解离生成自由基、离子或是中性分子。
在这个过程中,生成的自由基、离子或中性分子通过与其他反应物分子相互作用,形成新的化学键,从而完成化学反应。
反应的分子层面机理还包括反应中间体的生成。
在一些复杂的反应中,反应物分子可能经历多个步骤的转化,在不同的步骤中会生成一些中间体。
中间体是反应过程中的稳定物种,可以参与其他的反应步骤,并最终转化为最终产物。
中间体的生成往往是通过一系列的反应步骤实现的,不同的反应步骤之间可能形成不同类型的化学键。
二、宏观层面的反应速率宏观层面的反应速率描述的是反应物物质的转化速率。
在化学反应中,反应速率是指单位时间内反应物消失或产物增加的量。
反应速率受到多种因素的影响,如反应物浓度、温度、催化剂和表面积等。
反应物浓度增加可以提高反应速率,因为反应物浓度的增加会提高反应物之间的碰撞频率,从而增加化学反应的机会。
化学反应的基本原理第2章化学反应的基本原理(Fundamentals of Chemical Reactions)化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。
在研究化学反应时,⼈们主要关⼼化学反应的⽅向、限度、速率以及化学反应中所伴随发⽣的能量变化,本章通过对化学热⼒学、动⼒学基础知识的学习,要求掌握化学热⼒学的基本概念、基本原理,能够正确判断化学反应进⾏的⽅向、进⾏的程度以及改变化学反应速率的⽅法。
2.1化学反应中的能量关系任何化学反应的发⽣总是伴随着形式多样的能量变化,如:酸碱中和要放出热量,氯化铵溶于⽔要吸收热量等。
2.1.1热⼒学基本概念(1)体系与环境在研究化学反应的能量变化关系时,为了研究的⽅便,常常把研究的对象与周围部分区分开来讨论。
在化学上把所研究的对象称为体系(system),⽽把体系之外的、与体系密切相关的部分称为环境(surrounding)。
例如:研究在溶液中的反应,则溶液就是我们研究的体系,⽽盛溶液的容器以及溶液上⽅的空⽓等都是环境。
根据体系与环境之间物质和能量的交换情况不同,可以把体系分为以下三类:敞开体系(open system):体系与环境之间,既有物质交换,⼜有能量交换。
封闭体系(close system):体系与环境之间,没有物质交换,只有能量交换。
孤⽴体系(isolated system):体系与环境之间,既没有物质交换,也没有能量交换。
例如:⼀个盛⽔的⼴⼝瓶,则为⼀个敞开体系,因为瓶⼦内外既有能量的交换,⼜有物质的交换(瓶中⽔的蒸发和瓶外空⽓的溶解);如在此瓶上盖上瓶塞,则此时瓶内外只有能量的交换⽽⽆物质的交换,这时成为⼀个封闭体系;如将上述瓶⼦换为带盖的杜⽡瓶(绝热),由于瓶内外既⽆物质的交换,⼜⽆能量的交换,则构成⼀个孤⽴体系。
体系与环境之间可以有确定的界⾯,也可以是假想存在的界⾯。
体系与环境因研究的对象改变亦可以发⽣改变。
(2)过程和途径体系的状态发⽣变化时,状态变化的经过称为过程(process)。
第一章化学反应的一般原理1.是非题(对的在括号内填 +,错的填 -)(1) 已知下列过程的热化学方程式为:UF 6 (l) → UF 6 (g) θ1r m 30.1kJ mol H -∆=⋅则此温度时蒸发 1mol UF 6 (l),会放出热 30.1 kJ. ( )(2) 在定温定压条件下,下列两化学反应放出的热量相同。
( ) 2221H (g)O (g)H O (l)2+→ 2222H (g)O (g)2H O (l)+→(3) ∆r S 为正值的反应都是自发反应。
( )(4) 在常温常压下,空气中的N 2和O 2长期存在而不会生成NO ,这表明此时该反应的吉布斯函数变是负值。
( )(5) 反应 C(s) + H 2O (g) = CO (g) + H 2 (g),θ1r m (298.15K)131.3kJ mol H -∆=⋅,由于方程式两边物质的化学计量数的总和相等,所以增加总压力对平衡无影响。
( )(6) 上述反应达平衡后,若升高温度,则正反应速率增加,逆反应速率减小,即平衡向右移动。
( )(7) 反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数。
( )2. 选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1) 下列反应中,反应 ______ 放出的热量最多。
(A) 4222CH (l)2O (g)CO (g) + 2H O (g)+=(B) 4222CH (g)2O (g)CO (g) + 2H O (g)+=(C) 4222CH (g)2O (g)CO (g) + 2H O (l)+= (D) 4223CH (g)O (g)CO(g) + 2H O (l)2+= (2) 定温定压下,某反应的θ1r m ()10kJ mol G T -∆=⋅,这表明该反应 _______。
(A) 能自发进行。
(B) 不能自发进行。
(C) 能否自发进行,还需要具体分析。
(3) 某温度时,反应 H 2 (g) + Br 2 (g) = 2HBr (g) 的标准平衡常数 K θ = 4⨯10-2,则反应 HBr (g) = 2211H (g)+Br (g)22的标准平衡常数K θ = _______。
高中化学化学反应原理
化学反应原理是指描述化学反应发生的基本规律和原理的理论体系。
在化学反应中,物质之间发生相互作用,并且原有的化学键被打断,新的化学键形成。
化学反应有多种类型,包括氧化还原反应、置换反应、加成反应等。
氧化还原反应是指在化学反应中,参与反应的物质发生电子的转移。
在这种反应中,一个物质被氧化,失去电子;而另一个物质被还原,获得电子。
氧化还原反应中,氧化剂是指能够接受电子的物质,而还原剂是指能够提供电子的物质。
氧化还原反应的进行是通过电子转移实现的。
置换反应是指在化学反应中,一个离子或原子从一个化合物中置换出来并代替另一个离子或原子进入另一个化合物中。
在置换反应中,置换反应的进行与离子或原子的活动性有关。
活动性较高的离子或原子可以在化学反应中置换活动性较低的离子或原子。
加成反应是指在化学反应中,两个或多个物质之间的共有键(σ键)断裂,然后新的原子或原子团连接到断裂的原子上形
成新的化学键。
加成反应在有机化学中尤为常见,是有机合成中的重要反应类型。
除了上述几种反应类型,化学反应还有其他类型,如水解反应、分解反应、络合反应等。
每种类型的化学反应都有其特定的化学反应原理,这些原理是描述化学反应中物质变化过程的基本
规律。
通过了解化学反应原理,我们可以更好地理解和预测化学反应的发生过程。
专题一:化学反响与能量变化一、反响热、焓变1.反响热:化学反响过程中放出或吸收的热量,叫反响热。
包括燃烧热和中和热。
电离 : 注意:水解 : 吸热反响的发生不一定需要 常见的吸热反响: 铵盐与碱的反响:如NH 4Cl 与Ba(OH)2•8H 2O 加热才能进展。
大多数的分解反响:CaCO 3== CaO + CO 2 生产水煤气:C + H 2O == CO+H 2 碳和二氧化碳的反响:C+CO 2=2CO燃烧反响金属与酸〔或水〕的反响常见的放热反响: 酸碱中和反响 自发的氧化复原反响 CaO(Na 2O 、Na 2O 2)与水的反响 浓酸与强碱溶于水2、焓变:在恒温恒压的条件下,化学反响过程中吸收或放出的热量称为反响的焓变。
符号:用ΔH 表示 单位:kJ/mol放热反响:ΔH= —QkJ/mol ;或ΔH<0 吸热反响:ΔH= +QkJ/mol ;或ΔH>0 3、反响热产生的原因:宏观:反响物和生成物所具有的能量不同,ΔH=_____________________________微观:化学反响过程中化学键断裂吸收的能量与新化学键生成所放出的能量不同,ΔH=____________ 二、热化学方程式1.热化学方程式的概念:能表示反响热的化学方程式,叫做热化学方程式。
热化学方程式不仅表示了化学反响中的物质变化,也说明了化学反响中的能量变化。
2.书写热化学方程式时的注意点〔1〕需注明ΔH 的“+〞与“—〞,“+〞表示,“—〞表示;比较ΔH 的大小时,要考虑ΔH 的正负。
〔3〕要注明反响物和生成物的状态:g 、l 、s 、aq〔3〕各物质前的化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,因此,可以是整数也可以是分数,但系数与ΔH 的值一定要相对应。
〔4〕要注明反响温度和压强,但中学化学中所用ΔH 的数据一般都是在101kPa 和25℃时的数据,因此可不特别注明;〔5〕对于可逆反响,其ΔH 同样要与系数相对应,但假设按系数投料反响,则由于可逆反响不能进展完全,其反响热的数值会比ΔH 的数值要小。
高中反应基本原理1.复分解反应原理1)生成水的反应最先发生,也就是生成弱电解质的反应会发生(水被认为是高中最弱的电解质)2)生成沉淀的容易发生化学反应有一个基本规律:都趋向于生成稳定结构。
(比如原子都趋向于生成八电子稳定结构)所以越稳定的越易生成,越难溶的越易生成。
Eg1:在一个溶液中有等物质量浓度的kcl、kbr、kI,向其中倒入足量硝酸银溶液,会怎样反应?答:会依次生成AgI、AgBr、AgCl沉淀,现象就是先生成黄色沉淀。
然后淡黄色沉淀、最后白色沉淀。
因为AgI的溶解性最差,然后以此类推。
这个可以当规律记,更加科学的解释就是溶度积(Ksp),溶度积越小越先生成。
Eg2:将kI溶液倒入AgCl沉淀中会有什么现象?答:白色沉淀溶解,生成黄色沉淀。
因为反应趋向于生成更稳定的物质。
3)生成气体的反应(反应之所以能发生可以归结为:生成气体后,气体跑掉,使反应不可逆。
)注意:其中有一个度,根据外界条件不同,反应的先后会有变化。
2.水解反应:1)顾名思义就是,在溶液中盐电离出的弱离子与水电离出的氢离子和氢氧根结合生成弱电解质的反应。
水解反应很普遍,很多反应都是因为弱离子水解和发生的。
比如制取氢氧化铁胶体:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl(条件为沸水,中间是等号,而非可逆号,Fe(OH)3的状态为胶体)、明矾净水:(Al3+)+3H2O==(可逆号)Al(OH)3+3H+等等。
(所谓的弱离子就是弱酸的阴离子、弱碱的阳离子,如ch3coo-、NH4+、Al3+、Fe3+、S2-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-......)2)双水解(也称双水促解)大多数弱酸弱碱盐,虽然阴阳离子的水解相互促进,水解程度依然不大(具体地说,水解反应反应的程度并不是很大,也就是1~2%,而不完全的双水解也才只有10%),如碳酸氢铵,可配成溶液。
某些阳离子与某些阴离子在溶液中由于水解反应相互促进可使水解反应趋于完全,这类反应就是双水解反应。
化学反应原理选修4
化学反应原理是化学学科的重要内容,它研究化学变化的基本规律和机理。
通过观察和分析化学反应过程中的现象和性质变化,可以推断反应物的结构和性质,探索反应途径和反应速率的规律,揭示反应过程中的能量变化以及物质转化过程中的电荷转移与电子重排等基本原理。
在化学反应中,反应物经历物质的转化和能量的转化。
物质的转化是指反应物的原子间键的断裂和形成,进而生成新的化学物质。
这种转化可以是单一的,也可以是多种反应物之间的复杂转化。
能量的转化是指化学反应过程中能量的吸收和释放。
反应物中的化学键断裂需要吸收能量,而新的化学键形成则释放能量。
这种能量变化影响着化学反应的热效应和速率。
化学反应的速率是描述反应进行快慢的参数,它反映了反应物从初始状态到最终状态的转化速度。
反应速率受到多种因素的影响,如反应物浓度、温度、压力、催化剂等。
通过改变这些因素,可以调控反应速率达到所需的目的。
同时,通过反应速率的研究可以推断出反应途径和机理。
化学反应的机理是指反应的详细步骤和中间产物的形成和消失过程。
它通过实验数据和理论模型的分析,揭示了反应物转化的详细过程。
在探索化学反应机理的过程中,常常涉及到配位化学、光化学、电化学等多个分支学科的知识。
化学反应原理的研究不仅有助于理解物质的转化过程和能量的转化规律,还对于工业生产和环境保护等方面具有重要意义。
通过理论研究和实验验证,可以进行合成新化合物、改进反应工艺、提高反应效率等。
同时,了解反应原理也有助于节约资源、减少废弃物排放、控制环境污染等方面的应用。
化学反应的原理
化学反应是物质之间发生变化的过程,是化学变化的基本形式。
化学反应的原
理涉及到能量变化、物质转化、反应速率等多方面的知识,下面我们来详细探讨一下化学反应的原理。
首先,化学反应的原理与能量变化密切相关。
在化学反应中,通常会伴随着能
量的吸收或释放。
当反应物转化为生成物时,可能会释放出能量,这种反应称为放热反应;反之,当反应物吸收能量转化为生成物时,这种反应称为吸热反应。
能量的变化是化学反应进行的动力来源,也是反应速率的重要影响因素之一。
其次,化学反应的原理还涉及物质转化的过程。
在化学反应中,原子之间会发
生重新排列,形成新的化合物。
这种原子重新排列的过程,是化学反应进行的基础。
物质的转化可能伴随着化学键的形成和断裂,以及原子核的重组等过程,这些都是化学反应进行的基本原理。
此外,化学反应的速率也是化学反应原理的重要内容之一。
反应速率是指单位
时间内反应物消耗的数量或生成物的数量。
反应速率受到多种因素的影响,包括反应物浓度、温度、催化剂等。
在化学反应进行的过程中,反应速率的变化会直接影响到反应的进行方式和结果。
总的来说,化学反应的原理涉及到能量变化、物质转化、反应速率等多方面的
知识。
了解化学反应的原理,有助于我们更好地理解化学反应进行的过程,也有助于我们在实际应用中更好地控制和利用化学反应。
希望本文的内容能够对大家有所帮助。
选修4 化学反应原理1—4章知识点总结第一章化学反应与能量一、反应热焓变1、定义:化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。
2、符号:△H3、单位:kJ·mol-14、规定:吸热反应:△H > 0 或者值为“+”,放热反应:△H < 0 或者值为“-”常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应燃料的燃烧C+CO2, H2+CuO酸碱中和反应C+H2O金属与酸Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl大多数化合反应CaCO3高温分解大多数分解反应小结:1、化学键断裂,吸收能量;化学键生成,放出能量2、反应物总能量大于生成物总能量,放热反应,体系能量降低,△H为“-”或小于0反应物总能量小于生成物总能量,吸热反应,体系能量升高,△H为“+”或大于03、反应热数值上等于生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量之差二、热化学方程式1.概念:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式.2.意义:既能表示化学反应中的物质变化,又能表示化学反应中的能量变化.[总结]书写热化学方程式注意事项:(1)反应物和生成物要标明其聚集状态,用g、l、s分别代表气态、液态、固态。
(2)方程式右端用△H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量,放热为负,吸热为正。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量,因此可以是整数或分数。
(4)对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H 也不同,即△H 的值与计量数成正比,当化学反应逆向进行时,数值不变,符号相反。
三、盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
总结规律:若多步化学反应相加可得到新的化学反应,则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。