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幂乘积成正比,其中各浓度的方次为反应方程中相应组分的化学计量数,这就是质量作用定律,它只适用于基元反应,对非基元反应不适用。r
§102化学反应的速率方程r
三、由机理推导速率方程质量作用定律的应用,还是以H2I22HI为例r
I2Mr
1→kr
←2IMr
k1r
2IH2→2HIr
k2r
根据质量作用定律,对于可逆反应来说,正反应的反应速率r
VA1k1I2Mr
r
VA1k1IMr
2r
r
若高能分子M和低能分子M0占全体分子数M的分数分别为x、y,即r
MxMr
VA1k1xI2Mk1I2Mr
VA1k1yIMr
2r
r
M0yMr
kIMr
21r
T一定时,x、y为常数,故k1k1x应达到平衡时r
VA1VA1r
k1k1y,r
皆为常数,当正逆反r
§102化学反应的速率方程∴∴r
k1I2Mr
kIMr
21r
k1I2kI2ck1r
Ir
kcI2r
kc为动力学平衡常数r
若以HI的生成速率来表示反应的速率dHI2k2H2Ik2H2kcI2kH2I2r
dtr
这就是由该非基元反应得出来的速率方程,与实验相符合。四、化学反应速率方程的一般形式对于某一个化学反应,一般说来,不能根据其化学反应式来预言,其速率方程而是要通过实验测定其具体形式:dHI例如:H2I22HIVHIkH2I2dt而对于H2Cl22HCl1dHClVHIkH2Cl22dHClV≠kHClr
HIr
dtr
2r
2r
dtr
§102化学反应的速率方程1dHBrkH2Br22再如H2Br22HBrVHIHBrdt1kBr2以上三个反应虽然都是合成卤化氢的反应,但由于它们有着完全不同的反应机理,因而速度方程完全不同。r
rr
五、反应级数对于反应aAbB+…→lLmM…βrkCαCBA若由实验测定其速率方程式具有浓度的幂乘积形式式中各浓度的方次为αβ分别称为反应物A、B……的分级数速率方程式中所有浓度项指数和总称为反应级数用
表示r
αβr
αβ
都是由实验测定的,它们可以是零,正整数,也可以是分r
1dCAβkCαCBAγAdtr
数或负数,这完全取决于反应的机理。六、速度常数r
§103速率方程的积分形式反应的速率方程r
vAdCAβkCαCBAdtr
这是速率方程的微分形式,r
当t0时,反应系统中组分A的浓度为CA0,当反应时间t时,反应系统中组分A的浓度为CA,则有r
dCAt∫dt∫0CA0vAr
tCAr
αβvAkCACB代入上式,不同级数的反应就得出不同的结果。将r
下面我r
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