n=1+ 由两组数据就可求出n。 也可多取几组数据,Lgt )Lga 方法也不限于反应进行到12,也可取反应进行到14, 即反应物消耗某一分数所需时间。 例:1,2.二氯丙醇与NOH发生环化作用生成环氧氯丙烷的反应,实验测得1,2二氯丙醇 反应的'与的关系如下:, 实验编号反应温度K反应物开始浓度(mol·dm)! 1,2.二氯丙醇:NaOH 303.2 0.475. 0.475 4.80 2 303.3 0.166, 0.166 12.9 试求该反应的级数。 sp 解 n=1+wo1+=942 二级反应。 三积分法(integral method) 积分法就是利用速率公式的积分形式来确定反应级数的方法 ()尝试法将 级数的积 公式中,分别计值。若按某公式算出的 k值不 很据实数据,作下面各图 级反应:gc-t图: 二级反应:作t图: 三级反应:作之图。 如果得到一直线的图,则该图的反应级数就是这个反应的级数。 积分法适用于反应级数为整数的情况,偏离整数的的情况不适用。 例题见P288. 94基元反应、反应分子数 一.基元反应与质量作用定律 L.基元反应(elementary reaction) :化学反应式通常并不代表反应历程,仅表示各物质在反应中所道循的计量关系 现的 :费该独能作表反应机理的由 个 只含 个化学反应合有两个或以上的步强, 称为复杂反 反应 例如 乙酸乙酯与碱反应
n=1+ 由两组数据就可求出n。 也可多取几组数据,Lg t =(1-n)Lga +LgA作图,直线的斜率即为1-n。 这个方法也不限于反应进行到1/2,也可取反应进行到1/4,3/4等时间来计算,即称谓分 数寿期法。 即反应物消耗某一分数所需时间。 例:1,2-二氯丙醇与NaOH发生环化作用生成环氧氯丙烷的反应,实验测得1,2-二氯丙醇 反应的 与的关系如下: 实验编号 反应温度/K 反应物开始浓度(mol·dm -3 ) 1,2-二氯丙醇;NaOH 1 303.2 0.475, 0.475 4.80 2 303.3 0.166, 0.166 12.9 试求该反应的级数。 解: = =1.94≈2 为二级反应。 三. 积分法(integral method) 积分法就是利用速率公式的积分形式来确定反应级数的方法。 (1) 尝试法将实验数据代入各反应级数的积分公式中,分别计算k值。若按某公式算出的 k值不变,则该公式的级数就是这个反应的反应级数。 (2) 作图法 根据实验数据,作下面各图: 一级反应:作lgc-t图; 二级反应:作 -t图; 三级反应:作 -t图。 如果得到一直线的图,则该图的反应级数就是这个反应的级数。 积分法适用于反应级数为整数的情况,偏离整数的的情况不适用。 例题见P288。 9-4 基元反应、反应分子数 一. 基元反应与质量作用定律 1. 基元反应(elementary reaction) 一个化学反应式通常并不代表反应历程,仅表示各物质在反应中所遵循的计量关系, 从反应物到产物也许是一步碰撞实现,也许是分几步实现。我们把这种能代表反应机理的由 反应物微粒(分子离子等)直接碰撞而一步实现的反应称为基元反应或基元步骤。 一个化学反应只含有一个基元反应步骤,称之谓简单反应; 一个化学反应含有两个或以上的步骤,称为复杂反应。 例如 乙酸乙酯与碱反应
CH COOC H,+OH-CH.COO +C.H.OH 是一步实现的,本身为基元反应,称之简单反应。 H+→2的反应为二步, 1,→2I H+2→2H 为复杂反应。以上这些基元反应代表了反应所经过的途径,动力学上称为反应历程或反应机 理(reaction mechanism)o 凡是基元反应都可将质量作用定律直接应用于化学反应式而得出反应速率方程式。 2.质量作用定律(law of mass action) aec车86年提:化学反应的和反应物的有质量成正世 眼素反反 适用于 如一基元步强 aA+bBeE+F→ r=kc.c 如何知道一个反应是基元反应呢?当然最根本的是靠实验确定证实,但是在有些情况 下,我们可以根据微观可逆性原理来判断那些反应不是基元反应(这样可以少做不必要的实 验) 所谓微观可逆性原理(priniciple of microreversibility)是指:任一基元化学反应 与其逆向的基元化学反应具有相同的反应途径(仅仅是方向相反),按此原理,如果某一基元 反应的逆向过程是不可能的,则该基元反应也将是不可能的。 例 NH+NH→N+3H 里是最不可能的,因为其逆向过程是4个分子的反应,儿率非常小, 例:根据微观可逆性原理 下列反应可能为基元反应是 Pb(C,H)→Pb+4C,H B 2H+20-H0, c H,+D→HD 二.反应分子数 自由基等)的数 分子反应。 2,3儿个简单的整 实验证实 H,+H→2H →21 H+2I2→ 第二个基元步骤为三分子反应 反应分子数是人们为 院明皮 应机理而引出的概念,它说明基元反应过程中参加反应的分子 数目。注意它与反应级数的区别,有时候二者数值一致 CH,COOC,H.+OH>CH,COO +C,H.OH
CH 3 COOC 2 H 5 +OH - CH 3 COO - +C 2 H 5 OH 是一步实现的,本身为基元反应,称之简单反应。 H 2 +I 2 → 2HI的反应为二步, I 2 2I H 2 +2I→ 2HI 为复杂反应。以上这些基元反应代表了反应所经过的途径,动力学上称为反应历程或反应机 理(reaction mechanism)。 凡是基元反应都可将质量作用定律直接应用于化学反应式而得出反应速率方程式。 2. 质量作用定律(law of mass action) 最早由Guldberg与Waage在1863年提出:化学反应的速率和反应物的有效质量成正比。 有效质量实际上也就是有效浓度。由于历史原因,仍使用质量一词,后来发现质量作用定律 不是对任何写出的计量式都适用,仅适用于基元反应或复杂反应中的每一个基元步骤,所以 质量作用定律可表述为:基元反应的速率与参加反应的各反应物的浓度以反应式中反应物的 系数为指数的幂的乘积成正比。 如一基元步骤 aA+bBeE+fF 如何知道一个反应是基元反应呢?当然最根本的是靠实验确定证实,但是在有些情况 下,我们可以根据微观可逆性原理来判断那些反应不是基元反应(这样可以少做不必要的实 验)。 所谓微观可逆性原理(priniciple of microreversibility)是指:任一基元化学反应 与其逆向的基元化学反应具有相同的反应途径(仅仅是方向相反),按此原理,如果某一基元 反应的逆向过程是不可能的,则该基元反应也将是不可能的。 例 NH 3 +NH 3 N 2 +3H 2 该反应机理是最不可能的,因为其逆向过程是4个分子的反应,几率非常小,实际是不 可能的。 例:根据微观可逆性原理,下列反应可能为基元反应是 A Pb(C 2 H 5 ) 4 → Pb +4C 2 H 5 B 2H+ 2O→ H 2 O 2 C H 2 +D→ HD +H 二. 反应分子数 反应分子数(molecularity)是指在基元反应过程中参加反应的粒子(分子、原子、离子、 自由基等)的数目。根据反应分子数可将反应分为单分子反应,双分子反应和三分子反应。 反应分子数具有微观意义,只有基元步骤才有,只能是1,2,3几个简单的整数 大部分基元反应为单分子或双分子反应,三分子反应较少见. 实验证实 H 2 +I 2 2HI I 2 2I H 2 +2I2HI 第二个基元步骤为三分子反应。 反应分子数是人们为了说明反应机理而引出的概念,它说明基元反应过程中参加反应的分子 数目。注意它与反应级数的区别,有时候二者数值一致。 例 CH 3 COOC 2 H 5 +OH - CH 3 COO - +C 2 H 5 OH