导图社区 化学反应速率
化学反应速率思维导图，讲述了反应速率、反应速率与反应物浓度的关系、反应机理、反应物浓度与时间的关系、反应速率理论简介、温度对化学反应速率的影响等。
下图整理了化学平衡的知识内容，有化学平衡状态、化学反应进行的方向、化学平衡的移动、标准平衡常数与标准摩尔吉布斯自由能改变量的关系。
一张思维导图带你了解原子结构的知识内容，包括近代原子结构理论的确立、微观粒子运动的特殊性、核外电子运动状态的描述、核外电子的排布。
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化学反应速率
反应速率
基础知识
定义:反应物转变为生成物的速率
表示:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加
单位:mol•dm-3•s-1 mol•dm-3•min-1
平均反应速率
说明:用任何一种反应物或生成物的浓度变化均可表示
瞬时反应速率
说明:瞬时反应速率可以看成是平均反应速率的极限
反应速率与反应物浓度的关系
重要图像
说明:切线的斜率代表瞬时反应速率,平均速率和瞬时速率均减小
速率方程
说明:(1)非基元反应需要先确定幂指数 (2)该方程可以求出某一温度下任何浓度时的反应速率
反应级数
针对一个反应:m+n 即速率方程的幂指数之和
针对某反应物:m或n 只看该反应物对应的幂指数
速率常数
定义:在给定温度下,各种反应物浓度皆为1mol/dm-3时的反应速率,也称比速常数。
说明:速率常数是温度的函数
单位:对零级反应,速率系数的单位是mol L-1s-1 或 mol dm-3 s-1 对一级反应,速率系数的单位是s-1 对二级反应,速率系数的单位是Lmol -1s-1 或 mol-1 dm3 s-1 对n级反应,速率系数的单位是mol 1-nLn-1s-1 或 mol1-n dm3n-3 s-1
反应机理
基元反应
定义:反应物分子一步直接转化为产物的反应
反应分子数:发生反应所需要的粒子的数目，只针对基元步骤而言
单分子反应:SO2cl2的分解反应
双分子反应:NO2的分解反应
三分子反应:H2+2I==2HI(少)
质量作用定律
表述:基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的连乘积成正比
公式
机理探讨
方法
平衡假设法
稳态近似法
说明
(1)满足公式未必是基元反应
(2)基元反应一定会满足公式
反应物浓度与时间的关系
零级反应
反应速率与反应物浓度的0次幂成正比,即反应速率与反应物浓度无关
一级反应
Ln2=0•693
反应速率理论简介
碰撞理论
能量因子
取向因子
范围是10-9—1
活化能
定义:碰撞理论中的能量限制Ea
单位:kJ/mol
说明:活化分子组不固定,其比例于一定温度下固定
过渡状态理论
核心
反应物-->活化配合物-->生成物
活化配合物的浓度,分解成生成物的概率,分解成生成物的速率均影响化学反应速率
图像
结论
温度对化学反应速率的影响
解释
温度高,分子运动速率大,活化分子组比例增加,有效碰撞比例增加,反应速率增大。
温度高,反应物分子的平均能量提高,能垒的高度降低,活化能的值减小,反应速率加快。
阿伦尼乌斯公式
公式一 k=Ae-Ea/RT A为指前因子
公式二 Lnk=--Ea/RT+LnA 取自然对数
公式三 Lgk=--Ea/2.303RT+LgA 取常用对数
常用公式
影响因素
温度区段
对于同一反应,在较低温区段升高温度时速率常数扩大的倍数较大,在较高温区段升高温度时速率常数扩大的倍数较小。
反应活化能
对于相同温度区段,升高相同的温度,活化能大的反应其速率常数扩大的倍数较大,活化能小的反应其速率常数扩大的倍数较小。
催化剂与催化反应简介
催化剂
定义:能改变化学反应速率,其本身在反应前后质量和化学组成均不改变的物质
机理:改变了反应历程
对象:针对^rG<0但反应速率慢的反应
分类
正催化剂:加快反应速率
负催化剂:减慢反应速率
性质:选择性
催化反应
均相催化反应
自动催化反应
多相催化反应
在催化剂表面进行
酶催化反应
介于以上二者之间
