第十章浙江科技学院物理化学教案二级反应(secondorderreaction)反应速率方程中，浓度项的指数和等于2的反应称为二级反应。常见的二级反应有乙烯、丙烯的二聚作用，乙酸乙酯的皂化，碘化氢的热分解反应等。例如，有基元反应：(I)A+B-→>Pr=k,[A][B](2)2A→Pr=k,[A]?二级反应的微分速率方程differential rate equation of second order reaction（1）不定积分式：dxdx=k(a-x(b-x)=k(a-2x)dtdt=Jk,de定积分式：(a-11x=k,t=k,ta(a-x)a-xaa=b1y(=)=k,attin1-yk,aa不定积分式：(2)ab1a-xInkzt+常数a-bb- x1b(a-x)定积分式：In一k,ta-ba(b-x)(3)定积分式：dx'k,dt0 (a-2x)2x=kata(a-2x)零级反应(Zerothorderreaction)反应速率方程中，反应物浓度项不出现，即反应速率与反应物浓度无关，这种反应称为零级反应。常见的零级反应有表面催化反应和酶催化反应，这时反应物总是过量的，反应速率决定于固体催化剂的有效表面活性位或酶的浓度。A→Pr = ko零级反应的微分和积分式(Differential and Integral equationof Zerothorder reaction)6
浙江科技学院 物理化学教案 第十章 ●二级反应(second order reaction) 反应速率方程中，浓度项的指数和等于 2 的反应称为二级反应。常见的二级反应有乙烯、丙烯的二聚 作用，乙酸乙酯的皂化，碘化氢的热分解反应等。 uation of second order reaction 不定积分式： oth order reaction) 率方程中， 即反应速率与反应物浓度无关，这种反应称为零级反应。常 的零级反应有表面催化反应和酶催化反应，这时反应物总是过量的，反应速率决定于固体催化剂的有效 表面活性位或酶的浓度。 A → P r = ⎯+ ⎯→ = kr 2 A][B][ PBA )1( 例如，有基元反应： 2 2 ⎯⎯→ P 2A )2( = kr ][A 二级反应的微分速率方程 differential rate eq （1）不定积分式： 2 d ( )( ) d x ka xb x t = −− 定积分式： 2 2 d ( 2) d x k a- x t = a b = 2 2 d d ( ) x k t a x = − ∫ ∫ 2 2 x k t k a(a - x) = 1 1 t a-x a − = 2 1/2 2 1 1 t y a a k = − ( ) y x = = k at y a ≠ )2 += 常数 − − tk xb xa a-b b 2 ln 1 ( 定积分式： 2 1 () ln ( ) ba x k t a-b a b x − = − (3)定积分式： 2 2 0 0 d d 2 x t x k t (a - x) = ∫ ∫ 2 2 x k t a(a - x) = ●零级反应(Zer 反应速 见 反应物浓度项不出现， k0 零级反应的微分和积分式 (Differential and Integral equation of Zeroth order reaction) 6
第十章浙江科技学院物理化学教案A→P0t=0 at=t a-xxXy=-dx=kod01=adty=x=k.22k零级反应的特点1.速率系数k的单位为[浓度][时间]-12.半衰期与反应物起始浓度成正比：3.x与t呈线性关系n级反应(nthorderreaction)仅由一种反应物A生成产物的反应，反应速率与A浓度的n次方成正比，称为n级反应。从n级反应可以导出微分式、积分式和半衰期表示式等一般形式。这里n不等于1。 = k[A]"nA - P（1）n级反应的微分式和积分式nA→Pdr0dt=0aa-xxt=ta-xHd(a(2)速率的定积分式：（n1)(3)半衰期的一般式：n级反应的特点：1.速率系数k的单位为[浓度]1-n[时间]-12. ±=4a23.半衰期的表示式为：当IF0，2，3时，可以获得对应的反应级数的积分式。但n1，因一级反应有其自身的特点，当IF1时，有的积分式在数学上不成立。衰期是指反应发生后，达到剩余反应物浓度占起始反应物浓度某一分数时所需的时间。当剩下反应物恰好是起始的一半时所需的时间称为半衰期。积分法确定反应级数积分法又称尝试法。当实验测得了一系列cA～t或x～t的动力学数据后，作以下两种尝试：1.将各组cA，t值代入具有简单级数反应的速率定积分式中，计算k值。若得k值基本为常数，则反应为所代入方程的级数。若求得k不为常数，则需再进行假设。积分法确定反应级数2.分别用下列方式作图：11IncA~t(a-x)?a-x7
浙江科技学院 物理化学教案 第十章 的单位为[浓度][时间]-1 2.半衰期与反应物起始浓度成正比： n 级反应(nth order reaction) 生成产物的反应，反应速率与 A 浓度的 n 次方成正比，称为 n 级反应。 衰期表示式等一般形式。这里 n 不等于 1。 r = k[A]n t =t a-x x (2)速率的定 (3 1.速率系数 k 的单位为[浓度]1-n[时间]-1 当 n=0，2，3 时，可以获得对应的反应级数的积分式。但 n≠1，因一级反应有其自身的特点，当 n=1 反应发生后，达到剩余反应物浓度占起始反应物浓度某一分数时所需的时间。当剩下反应物恰 时间称为半衰期。 分法又称尝试法。当实验测得了一系列 cA ～t 或 x～t 的动力学数据后，作以下两种尝试： 数。若求得 k 不为常数，则需再进行假设。 积分法确定反应级数 ： A P → 0 0 0 0 d d x t x t k 零级反应的特点 1.速率系数 k 3.x 与 t 呈线性关系 ● 仅由一种反应物 A 从 n 级反应可以导出微分式、积分式和半 nA → P （1）n 级反应的微分式和积分式 nA → P t =0 a 0 积分式：(n≠1) )半衰期的一般式： n 级反应的特点： 2. 3.半衰期的表示式为： 时，有的积分式在数学上不成立。 衰期是指 好是起始的一半时所需的 积分法确定反应级数 积 1.将各组 cA,t 值代入具有简单级数反应的速率定积分式中，计算 k 值。 若得 k 值基本为常数，则反应为所代入方程的级 2.分别用下列方式作图 k x = t ∫ ∫ t a = 0 = 0 tt ax x = - 1 2 0 1 2 2 x y t y a a k = = = 0 d k t = dx k xaan xa n n =⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ − − − − −1 −1 0 0 )( 1 1 )( tk x x t n =∫∫ d d ⎡ 11 t 1 1 1 n t A − = 2 a A 2 ax ax − − ( ) 1 1 ln ~ ~ ~ ct t t 7