化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系.ppt

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化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系,鄭欣03088050,計算公式的推導(dǎo)計算實例評價,復(fù)雜反應(yīng)中，可逆（反應(yīng)）較常見。一般化學(xué)教科書根據(jù)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，宏觀上反應(yīng)速度等于零。如果用冪函數(shù)形式表示速度，可導(dǎo)出在一定溫度下正逆反應(yīng)速度常數(shù)與平衡常數(shù)關(guān)系,可逆反應(yīng),在一定溫度下正逆反應(yīng)速度分別為,,不管反應(yīng)復(fù)雜與否,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,從動力學(xué)考慮則:,從熱力學(xué)考慮,若不計系統(tǒng)的非理想性,則,結(jié)合(1)(2)兩式,得:,平衡常數(shù)用表示,由于都只是溫度的函數(shù)，所以該式的濃度項應(yīng)該相等才能表明都與溫度無關(guān)。但是在左邊濃度頂上的以及是對應(yīng)于各組分在正逆反應(yīng)中的反應(yīng)級數(shù)，它是決定于反應(yīng)機理，其值可以是正是負(fù)或零；而且在右邊濃度頂上的是由不考慮反應(yīng)機理的熱力學(xué)平衡原理導(dǎo)出的平衡常數(shù)中各組分在反應(yīng)式中的計量系數(shù)。一般良者不相等。鑒于該式兩邊皆為1，所以該式成立的條件是：,,這表明正逆反應(yīng)速度之比中各組分的級數(shù)差必須與平衡常數(shù)表達(dá)式中各組分的平衡濃度的方次相差一個共同的倍數(shù)n(n必為正數(shù)），如１，２等,,例:離子氧化還原反應(yīng),實驗測得:,設(shè)第一種機理[I],反應(yīng)分兩步進(jìn)行:,據(jù)此機理,逆反應(yīng)速度是,用平衡態(tài)法處理,,則,所以:,反應(yīng)平衡,,,得:,該式中n=,若為第二種機理[I]:反應(yīng)分三步進(jìn)行:,,據(jù)此機理,逆反應(yīng)速度也是:,同樣:用平衡態(tài)法處理,,則得:,可見,用機理[II]處理,n=1,上面討論表明n的具體數(shù)值與反應(yīng)機理有關(guān).若反應(yīng)機理是由一個控制的連串基元反應(yīng)組成,n值就與其控制步驟的反應(yīng)有關(guān).n與有關(guān).它是反應(yīng)機理中作為控制步驟的基元反應(yīng)計量系數(shù)的倍數(shù).則存在以下表達(dá)式:,該式的值可由實驗測定或理論上計算獲得,通常由實驗得到.所以此式的具體化在于確定n與常見的由兩種情況:(1)若反應(yīng)機理不明,先設(shè)不同的n值推出不同的表達(dá)式,隨后再用實驗驗證.(2)若反應(yīng)機理已知,若上述帶有控制步驟的連串反應(yīng),n值即可推斷,從后面表達(dá)式也可得到.下面舉一個例子:,若實驗已確定機理[I]是正確的，那么只要將作為控制步驟的反應(yīng)(a)計量系數(shù)乘以２，才能讓反應(yīng)機理的所有反應(yīng)總和與反應(yīng)方程式表達(dá)式相一致．,若實驗確定機理［II]是正確的，那么,評論,＜１＞：對整個反應(yīng)平衡，普遍是,n的具體數(shù)值與反應(yīng)機理有關(guān)，此式的具體應(yīng)用是幫助確定動力學(xué)方程式或探討機理．應(yīng)用此式的條件是不計系統(tǒng)的非理想性，反應(yīng)過程等溫且各組分級數(shù)不變．但其局限性在于只有該反應(yīng)的動力學(xué)方程式中各物質(zhì)的濃度是以帶各自的方次相乘的冪函數(shù)形式表示時才可應(yīng)用．若鍵反應(yīng)的動力學(xué)方程式中各物質(zhì)的濃度有以相減形式出現(xiàn)時便不能應(yīng)用．此式把熱力學(xué)與動力學(xué)統(tǒng)一起來．,,Thanksforyourattention,