基础化学-化学反应速率

这是一篇关于基础化学-化学反应速率的思维导图，主要内容有rate of a chemical reaction、化学反应速率化学反应速率理论、浓度对反应速率影响、温度对反应速率影响等。

Fundamental Chemistry Chapter three Chemical kinetics

• Rate of a chemical reaction 化学反应速率
  • rate of a chemical reaction 化学反应速率
    • （以时间表示）
      • 平均速率
        • 一个时间间隔内反应中某种组分浓度的改变量 实际使用中常使用变化易于测量物质做参比
      • 瞬时速率
        • 某一反应在某一时刻真实速率
    • 以反应进度表示
      • extent of reaction 反应进度
  • 化学反应速率理论
    • 化学反应机理
      • elementary reaction 元反应
        • 反应物一次碰撞就直接转变为生成物
          • 鲜明地反映出反应速率的规律性
      • complex reaction 复合反应
        • 经历一系列元反应才能完成的反应
      • reaction mechanism 反应机理
        • 快反应 慢反应（速率控制步骤rate determining step）
    • collision theory 碰撞理论
      • 反应物相互碰撞是反应发生的前提； 只有能量足够大的分子（活化分子activated molecule）以适当的空间取向才能发生有效碰撞（effective collision，反之称为无效/弹性碰撞 elastic collision）
      • 活化分子分数f
        • （符合Maxwell-Boltzmann规律）
        • 一定温度下，活化能越大，活化分子越少，反应速率越小
      • 活化能
        • 化学反应的内在阻力
      • 没有考虑分子内部结构（过渡状态理论解决）
    • transition state theory 过渡状态理论
      • activated complex 活化配合物
      • Ea越大，反应发生的能量障碍越大，活化分子分数越少，反应速率越慢
  • 浓度对反应速率影响
    • mass action rule 质量作用定律
      • 对于元反应aA+bB=dD+eE 速率方程（rate equation）
      • 只适用于元反应（复合反应里各组分分别有浓度项指数）
    • 反应级数和反应分子数
      • order of reaction 反应级数
        • 反应速率方程式中所有浓度项指数的总和
      • reaction order and molecularity 反应分子数
      • 简单反应级数
        • reaction of the first order 一级反应
          • 反应速率与反应物浓度一次方成正比
          • 半衰期（half-life）
        • reaction of the second order 二级反应
          • 反应速率与反应物浓度二次方成正比
        • reaction of the zero order 零级反应
          • 反应速率与反应物浓度无关（常见于纯固体/纯液体反应）
          • v=k
  • 温度对反应速率影响
    • 碰撞理论的解释
      • van't Hoff rule 范特霍夫规则
        • 温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2~4倍
      • 温度升高，分子运动速率大，碰撞次数增加 单位体积内活化分子的百分数增大
    • Arrhenius rule 阿伦尼乌斯公式
      • • A：指前因子，Ea：实验活化能
      • 活化能较大的反应，速率常数受温度影响较大
  • 催化剂对化学反应（速率）的影响
    • catalyst催化剂
      • 正催化剂
        • 加快反应速率
      • 负催化剂
        • 减慢反应速率
      • catalysis催化作用
        • 反应前后原则上组成和化学结构不变 实际上改变了反应机理，降低了化学反应的活化能
          • 只能加速热力学认为可以加速的反应
          • 同步催化正逆反应，不能改变化学平衡（始态和终态）
      • 高度选择性
    • catalytic reaction 催化反应
      • homogeneous catalysis 均相催化反应
        • 催化物与反应物共处一相
        • 常见：酸碱催化反应
      • heterogeneous catalysis 多相催化反应
        • 催化物自成一相
        • 现代化学工业重要课题；气-固相催化
    • enzyme catalysis 酶催化
      • 高特异性
      • 高催化活性
      • 一定的pH范围和一定温度下发挥作用
• chapter1~10
  • Chapter1、2、3
    • Chemical Thermodynamics & Chemical Kinetics
      • First Law of Thermodynamics
      • Thermal effects of chemical reactions
      • The direction and limits of chemical reactions
  • Chapter4&6
    • Dilute solution & solution system
  • Chapter5,7,10
    • Four reaction balances
  • Chapter8~9
    • Principles of Inorganic Chemistry