无机及分析化学第二章化学反应速率
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化学反应速率化学反应速率是指化学反应中物质变化的快慢程度。
它是一个十分重要的概念,在化学领域中具有广泛的应用。
本文将从化学反应速率的定义、影响因素、实验方法以及应用等方面进行探讨。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的量。
通常用反应物的浓度变化来表示。
在一个反应过程中,我们可以根据反应物与时间的变化关系,确定其反应速率。
反应速率通常用公式表示为:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂和表面积等。
1. 温度:温度对反应速率有着重要的影响。
通常情况下,随着温度的升高,反应速率将增加。
这是因为高温时,反应物分子具有较高的动能,碰撞频率增加,有效碰撞的概率也就大增,因此反应速率加快。
2. 浓度:反应物浓度对反应速率也有较大的影响。
一般来说,反应物浓度越高,反应速率越快。
这是因为浓度增加会导致分子间的碰撞频率增加,从而提高反应速率。
3. 催化剂:催化剂是指可以改变反应速率但本身不参与反应的物质。
它可以提供新的反应路径,降低活化能,从而加速反应。
催化剂对化学反应的影响是十分显著的,可以大幅度提高反应速率。
4. 表面积:对于固体与液体之间的反应来说,固体的表面积对反应速率也有重要影响。
表面积越大,反应物与液体接触的面积越大,因此反应速率也会增加。
三、测定化学反应速率的实验方法测定化学反应速率的实验方法一般有色度法、质量法和体积法等。
1. 色度法:对于产物或反应物具有明显颜色的反应,可以通过测定溶液的吸光度来间接测定其浓度的变化,从而确定反应速率。
2. 质量法:对于反应物质量的变化较大的反应,可以通过称量反应物质量的变化来计算反应速率。
3. 体积法:对于气体反应,可以通过收集生成的气体体积的变化来测定反应速率。
常见的体积法有气体放大器和溶液排放器等。
四、化学反应速率的应用化学反应速率的研究对于理解和探索化学过程具有重要意义,也为许多实际应用提供了基础。
k2 Ea 1 1 lg ( k1 2 .303 R T1 T2 反之,已知T1和T2时的k1和k2也可以计算出该反应的活化能。
注意:①改变反应温度,改变了反应中活化分子的百分数,但并没有改变反应的活化能。
②无论是吸热反应还是放热反应,升高反应温度,都会使反应速率加快,只不过是吸热反应速率加快的程度大于放热反应而已。
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3、催化剂反应速率的影响• (1)催化剂是一种能改变化学反应速率,但不改变化学平衡位置,反应前后自身的化学性质和质量都不发生变化的物质。
能加快反应速率的称为正催化剂,能减慢反应速率的称为负催化剂。
• 催化剂能改变反应速率的原因是改变了化学反应途径,降低反应的活化能,提高了反应的活化分子百分数。
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多相催化(非均相催化)• 反应物与催化剂不是同一相,催化剂自成一相。
• 多相催化反应是在催化剂表面(或相界面)上进行的(又称表面催化反应)。
• 因此,当催化剂、温度、反应物的量一定时,反应速率与反应物分散度、生成物的扩散速率、催化剂的表面积大小等因素有关。
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酶催化• 酶(其化学本质是蛋白质或复合蛋白质)在生物体内所起的催化作用。
酶催化是界于均相与多相之间的催化。
• 酶催化的特点是:选择性高、催化效率高(较一般催化剂的催化效率高106~1010)、反应条件温和。
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第一章气体及热化学方程式1.1气体气态方程式(克拉伯龙方程):联系体积、压力、和温度之间关系的方程。
1atm=100kPa分压:在相同温度下,某组分气体占据与混合气体相同体积时对容器所产生的压力;(1)一种气体产生的压力与其它气体存在无关;(2)混合气体的总压为各组分气体的分压之和。
分体积:在相同温度下,组分气体具有和混合气体相同压力时所占的体积。
道尔顿分压定律:在温度与体积恒定时,混合气体的总压力等于组分气体的分压力之和。
1.2过程:体系状态的变化。
恒温过程、恒容过程、恒压过程、绝热过程;1.3状态和状态函数状态:体系的一系列物理量的总和。
如:确定一瓶气体的状态,需用p、V、T、n来表示状态函数:确定体系热力学状态的物理量。
一个状态函数就是体系的一种性质。
状态函数特点:⑴体系状态一定,状态函数有一定值⑵体系发生变化时,状态函数的变化只取决于体系的初态和终态,而与变化的途径无关。
⑶体系发生变化后,体系一旦恢复到原来的状态,状态函数恢复原值。
状态函数相互关联的三个特征可概括:"状态函数有特征,状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零。
"24、热和功热:由于温度不同在体系和环境之间传递的能量形式。
用Q表示,热与途径有关,不是状态函数。
功:除热之外,其它各种被传递的能量,用w表示热和功的符号:⑴体系吸收热量 Q>0;体系放热 Q<0⑵环境对体系做功 w>0;体系对环境做功 w<05、热力学能(内能):热力学体系内部的能量总和,用U表示内能是体系本身的性质,仅取决于体系的状态,故内能是状态函数。
二、化学反应中的能量关系1、定压反应热、焓和焓变化学反应一般在恒压敞口容器中进行,对于只作体积功不做其它功的体系,U、p、V都是状态函数,所以U+pV也是状态函数,在热力学上,将U+pV定义为型的状态函数,叫做焓,用H表示。
规定:在反应中,>0 吸热反应<0 放热反应2、热化学方程式凡注明热效应的化学方程式,叫做热化学方程式。
化学中的化学反应速率(化学知识点)化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速率。
反应速率的快慢对于化学反应的研究和应用具有重要的意义。
本文将介绍化学反应速率的定义、影响因素以及如何测定反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在一定条件下,反应物消失或产物生成的速率。
一般情况下,反应速率可以通过反应物消失的速率来描述,以此来衡量反应进行的快慢。
化学反应速率可以用如下公式来表示:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
速率的单位可以是摩尔/升·秒(mol/L·s)、分子/升·秒(molecules/L·s)等。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面。
1.反应物浓度:当反应物浓度增加时,反应物之间的碰撞频率增加,从而增加了反应的可能性,使得反应速率加快。
2.温度:提高温度会增加反应物的动能,使反应物之间的碰撞更加频繁且具有更高的能量。
因此,温度升高会加快反应速率。
3.催化剂:催化剂可以降低反应的活化能,使反应物更容易发生反应。
催化剂的存在可以提高反应速率,而不参与反应本身。
4.表面积:反应物的表面积越大,反应物颗粒之间的碰撞频率就越高,反应速率也会增加。
5.反应物的物理状态:气相反应相较于固相反应和液相反应具有更高的反应速率,因为气态分子之间的自由运动能带来更频繁的碰撞。
三、测定反应速率的方法测定反应速率是研究反应动力学的重要手段,常用的方法有以下几种。
1.逐点法:在反应过程中,定时取样,通过测定不同时间点上反应物消失或产物生成的量来计算反应速率。
2.连续监测法:利用分光光度计、电导计等仪器对反应过程进行实时监测,获得反应物浓度的变化曲线,从而计算反应速率。
3.消失溶液平行测定法:将相同溶液分装到多个容器中,分别对不同容器中的反应液进行逐点法测定并计算平均速率,以提高测定结果的准确性。