化學(xué)動(dòng)力學(xué)基本概念PPT課件

1、藥學(xué)院物理化學(xué)教研室制作：陳紀(jì)岳制作：陳紀(jì)岳研究化學(xué)反應(yīng)涉及到兩個(gè)基本問(wèn)題研究化學(xué)反應(yīng)涉及到兩個(gè)基本問(wèn)題可能性可能性化學(xué)熱力學(xué)（化學(xué)熱力學(xué)（Chemical Thermodynamics）現(xiàn)實(shí)性現(xiàn)實(shí)性化學(xué)動(dòng)力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)主要內(nèi)容主要內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)的速率及影響因素化學(xué)反應(yīng)的速率及影響因素化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理化學(xué)反應(yīng)速率理論化學(xué)反應(yīng)速率理論各類反應(yīng)（光化、溶液、催化）各類反應(yīng)（光化、溶液、催化）重要意義重要意義藥物生產(chǎn)藥物生產(chǎn)藥物保存藥物保存藥物體內(nèi)過(guò)程藥物體內(nèi)過(guò)程第1頁(yè)/共13頁(yè)藥學(xué)院物理化學(xué)教研室制作：陳紀(jì)岳制作：陳紀(jì)岳第一節(jié)第三節(jié) 基本概念第2頁(yè)/共13頁(yè)一反應(yīng)速率（reaction

2、rate）及測(cè)定反應(yīng) A G進(jìn)行時(shí)cGcAct反應(yīng)物反應(yīng)物 cA ，產(chǎn)物產(chǎn)物 cG 反應(yīng)速率：反應(yīng)速率：濃度對(duì)時(shí)間的變化率濃度對(duì)時(shí)間的變化率tcrddAA 產(chǎn)物tcrddGG 速率速率 時(shí)間曲線時(shí)間曲線rt開(kāi)始開(kāi)始r0最大最大平衡時(shí)平衡時(shí) r = 0速率表示：反應(yīng)物單位：濃度 時(shí)間- -1第3頁(yè)/共13頁(yè)一反應(yīng)速率（reaction rate）及測(cè)定速率間關(guān)系：速率間關(guān)系： 任意反應(yīng)任意反應(yīng)aA + dD gG + hH tchtcgtcbtcadd1dd1dd1dd1HGDArArDrGrHadgh=rr=用進(jìn)度 表示反應(yīng)時(shí)， VVnc dddBB tVrdd 與計(jì)量系數(shù)無(wú)關(guān) 第4頁(yè)/共13

3、頁(yè)一反應(yīng)速率（reaction rate）及測(cè)定反應(yīng)速率測(cè)定方法：化學(xué)法，物理法第5頁(yè)/共13頁(yè)二、化學(xué)反應(yīng)研究的層次宏觀觀察2O3 3O2具體步驟（每一次直接碰撞）O3 O2 + O O + O3 2O2微觀狀態(tài)O （特定的量子態(tài)（特定的量子態(tài))O3（特定的量子態(tài)）（特定的量子態(tài)） 2O2（特定的量子態(tài)）（特定的量子態(tài)）能量，速度，方向總包反應(yīng)（表觀的）（overall）基元反應(yīng)（機(jī)理的）(elementary)態(tài)態(tài)反應(yīng)(state to state)宏觀研究微觀研究三個(gè)層次，三個(gè)發(fā)展階段第6頁(yè)/共13頁(yè)二、化學(xué)反應(yīng)研究的層次簡(jiǎn)單反應(yīng)：只含一個(gè)基元反應(yīng)復(fù)雜反應(yīng)：包含多個(gè)基元反應(yīng)計(jì)量方程：反映

4、數(shù)量關(guān)系機(jī)理方程：指明反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)分子數(shù)：反應(yīng)時(shí)，發(fā)生碰撞的分子數(shù)（只對(duì)基元反應(yīng)而言）單分子反應(yīng)，雙分子反應(yīng)，三分子反應(yīng)（極少）第7頁(yè)/共13頁(yè)三反應(yīng)速率方程和反應(yīng)級(jí)數(shù) （rate equation, order of reaction）1速率方程 (動(dòng)力學(xué)方程)微分形式： cftc dd積分形式：c = f ( t )基元反應(yīng)速率方程反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度冪乘積成正比符合質(zhì)量作用定律(law of mass action)：2NO + O2 2NO22O2NONONONOddccktcr 2222O2NOOOOddccktcr k：速率常數(shù)（rate constant）2ONO21rr 2ON

5、O2kk hkgkdkakHGDA 第8頁(yè)/共13頁(yè)三反應(yīng)速率方程和反應(yīng)級(jí)數(shù)非基元反應(yīng)速率方程不符合質(zhì)量作用定律有冪積形式H2 + Cl2 2HCl2122ClHckcr H2 + I2 2HI無(wú)冪積形式H2 + Br2 2HBr22122BrHBrBrH1cc kckcr 22IHckcr 第9頁(yè)/共13頁(yè)三反應(yīng)速率方程和反應(yīng)級(jí)數(shù)2反應(yīng)級(jí)數(shù)（反應(yīng)級(jí)數(shù)（order）在有冪積形式的速率方程中，濃度項(xiàng)指數(shù)和在有冪積形式的速率方程中，濃度項(xiàng)指數(shù)和2NO + O2 2NO2基元反應(yīng)：一般，反應(yīng)級(jí)數(shù)反應(yīng)分子數(shù)非基元反應(yīng)：反應(yīng)級(jí)數(shù)整數(shù)級(jí)數(shù)（1，2，3）零，負(fù)，分?jǐn)?shù)級(jí)數(shù)不能表達(dá)反應(yīng)級(jí)數(shù)反應(yīng)級(jí)數(shù)與計(jì)量系數(shù)一致反應(yīng)級(jí)數(shù)與計(jì)量系數(shù)無(wú)關(guān)2O2NOckcr 對(duì)于NO為二級(jí)反應(yīng)，對(duì)O2為一級(jí)反應(yīng)，總的為三級(jí)反應(yīng)第10頁(yè)/共13頁(yè)三反應(yīng)速率方程和反應(yīng)級(jí)數(shù)準(zhǔn)級(jí)數(shù)反應(yīng)（假級(jí)數(shù)反應(yīng)）蔗糖 + H2O 產(chǎn)物r = k c蔗cH2Or = kc蔗( cH2O幾乎不變 )本質(zhì)上二級(jí)反應(yīng)表觀上一級(jí)反應(yīng)（0，1，2，3