07章_化学动力学
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第四篇化学动力学第七章基元反应动力学化学动力学是研究化学反应速率和历程的学科。
化学动力学的基本任务是:考察反应过程中物质运动的实际途径;研究反应进行的条件(如温度、压力、浓度、介质、催化剂等)对化学反应过程速率的影响;揭示化学反应能力之间的关系。
从而使人们能够选择适当反应条件,掌握控制反应的主动权,使化学反应按所希望的速率进行。
从宏观系统的唯象动力学研究到微观世界的分子反应动态学研究,化学动力学经历了近两个世纪。
近百年来,化学动力学理论和实验方法都获得了很大发展。
虽然它与热力学相比还远不尽人意,但是可以相信随着科学的发展与各领域研究不断深入,化学动力学必将通过自身的发展和相关学科的促进,而取得长足的进步。
化学动力学,按其研究层次常可分为:唯象动力学——在总反应层次上研究化学反应的速率。
即研究温度、浓度、介质、催化剂、反应器等对反应速率的影响。
基元反应动力学——研究基元反应的动力学规律和理论,及从基元反应的角度去探索总反应的动力学行为。
分子反应动态学——从分子反应层次上研究化学反应的动态行为,直至态-态反应研究一次具体的碰撞行为。
这部分内容完全是微观性质的。
物理化学课程中化学动力学部分的重点放在从基元反应的角度研究总反应动力学行为,而对分子反应动态学只略作介绍。
§ 7.1 基本概念几个重要的基本概念:化学反应速率,反应级数,速率系数,基元反应。
一、 化学反应速率1 转化速率—•ξ 按照国家标准,化学反应∑=BB B 0ν的转化速率定义为:该反应的反应进度ξ 随时间t 的变化率•ξ,即 •ξ t d /d ξ=按照反应进度的定义,如果B 为参与反应的任一种物质则 ,那么化学反应转化速率还可以表示为•ξ=)d /(d B B t n ν 2 反应速率—r 定义单位体积反应系统中反应进度随时间的变化率作为反应速率,以符号r 表示,即r = tV d d .1ξ = t n V d d .1B B ν 上式中V 是反应系统的体积,所以这样定义的反应速率通常只适用于均相反应系统。