物理化学——第11章-化学动力学1.pdf

第11章 化学动力学基础（一） 引言 1. 热力学的作用及没有解决的问题： 作用：能量转换，方向和限度，平衡性质计算 问题：①化学反应快慢——反应速率 ②化学反应的机理 Mechanism G(298K) 例如：25℃标准状态下 r m  -1 K kJ mol p 1 (1) H (g)  O (g) H O(l) 237.19 3.781041 2 2 2 2 （2） 2NO (g) N O (g) 5.39 8.8 2 2 4 从热力学角度，反应(1)发生趋势比反应（2）大得 多，且在平衡时反应完成的程度很高；但实际情况不是 这样，在上述条件下即使把H 、O 控制比例放在一起, 2 2 经过数年都看不到有H O(l)生成，而反应(2)的速率快到 2 很难测的程度，可见热力学不能解决反应速率问题，而 速率恰恰是生产和科研必须面临的问题（？）。 例：如何控制反应的发生？  G / kJ mol1 r m 1 3 N  H NH (g) 2 2 3 16.63 2 2 1 237.19 H  O H O(l) 2 2 2 2 热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使它发生， 热力学无法回答。 只有清楚了解了反应机理，才能精准控制化学反应。 化学热力学研究的对象 宏观体系，平衡状态 化学热力学研究的问题 在给定条件下，判断反应进行的方向和限度 热力学研究的局限性 只考虑可能性，不研究变化的具体速率和历程 2. 化学动力学的任务 各种因素对速率的影响—唯象规律★ (1) 反应速率 速率理论 (2) 反应机理 微观 3. 动力学理论的现状 综上述，化学动力学的基本任务： 1、研究反应速率：第一部分 2、揭示反应历程：第二部分 化学动力学的发展 1. 1850年，威廉米(Wilhelmy)，用旋光仪研究了蔗 糖水解，发现水解速率正比于蔗糖和酸的浓度； 2. 1864年瓦格(挪威,Waage)和数学家古德贝格 (Guldberg)提出了质量作用定律； 3. 1889年阿累尼乌斯(Arrhenius)提出了活化分子及 活化能的概念，最终建立了阿累尼乌斯方程。 4. 1986年李远哲（1936- ）获得诺贝尔化学奖。 第11章 化学动力学 §11.1 化学动力学的任务和目的