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化学反应的动力学方程怎么写

发布时间:2022-07-10 17:51:51

❶ 大学化学反应的速率方程怎么写

化学反应速率方程不是跟方程式系数有关的,这是大学的无机化学吧!它的指数到底是几,是实验测出来的,比如它是1,2,还是1.5级都是实验测出来的!我们的无机化学书上专门有一个表,上面写了一部分的反应的速率方程.算这个,你首先得知道是几级反应.
化学反应速率方程是利用反应物浓度或分压计算化学反应的反应速率的方程。
而化学反应速率通常指的是单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。根据时间的长短,单位时间可用s、min、hr、day、year等不同单位表示,它由反应的快慢而定。
化学反应速率方程直接计算得出的是特定浓度下的瞬时速率,由方程两边积分得出的才是平均速率。

❷ 反应动力学的速率方程

反应速率方程表示反应温度和反应物系中各组分的浓度与反应速率之间的定量关系,即:
式中C为反应物的浓度向量;T为反应温度(绝对温度)。大量实验表明,温度和浓度通常是独立地影响反应速率的,故式(3)可改写为:
式(4)中fT(T)即反应速率常数k,表示温度对反应速率的影响。对多数反应,k遵循阿伦尼乌斯关系(即1889年瑞典人S.阿伦尼乌斯创立的反应动力学方程):
式中A为频率因子,或称指前因子;E为反应活化能;R为摩尔气体常数。频率因子为与单位时间、单位体积内反应物分子碰撞次数有关的参数;反应活化能表示发生反应必须克服的能峰,活化能高则反应难于进行,活化能低,则易于进行。频率因子和活化能两者共同决定一定温度、浓度条件下的反应速率。
式(4)中fC(C)表示浓度对反应速率的影响,通常可表示成幂函数形式或双曲线形式。对反应 (1)幂函数型的反应速率方程可写成:
式中n1和n2分别为反应组分A和B的反应级数;n1+n2为反应的总级数,或简称反应级数。
双曲线型方程常用于气固相催化反应动力学的研究。例如反应A匑R是由组分A的分子吸附、表面反应和组分R的分子脱附等步骤组成,当表面反应为控制步骤时,其速率方程式可写作:式中pA和pR分别为组分A和R的分压;k为包括吸附平衡常数在内的速率常数;kA和kR分别为组分A和R的吸附平衡常数;K为化学平衡常数。
应用动力学 着重研究工业反应器操作范围内反应速率和反应条件之间的定量关系。为此,发展了一系列动力学实验研究方法。
工业反应过程的特点是在化学反应的同时伴随着各种传递过程(见反应器传递过程)。在应用动力学研究中,传递过程的影响难以完全排除;或为应用方便,而有意识地模拟工业反应过程的传递条件,于是将传递过程的影响归并到反应动力学中去,从而得到一定传递过程条件下的表观动力学规律。与此对应,排除传递过程影响而得的反映化学反应本身规律的反应动力学称本征动力学。

❸ 化学反应速率方程是什么

化学反应速率方程是利用反应物浓度或分压计算化学反应的反应速率的方程。

而化学反应速率通常指的是单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。根据时间的长短,单位时间可用s、min、hr、day、year等不同单位表示,它由反应的快慢而定。

化学反应速率方程直接计算得出的是特定浓度下的瞬时速率,由方程两边积分得出的才是平均速率。

质量作用定律:

在空气中即将熄灭的余烬的火柴,放到纯氧中会复燃。

说明浓度大的体系,活化分子组的数目比浓度小的体系多,有效碰撞次数增加,反应加快,结果,余烬的火柴复燃。

在基元反应中,或在非基元反应的基元步骤中,反应速率和反应物浓度之间,有严格的数量关系,即遵循质量作用定律。

恒温下,基元反应的速率同反应物浓度幂的连积成正比,幂指数等于反应方程式中的化学计量数,这就是质量作用定律,上式也叫作速度定律表示式。

❹ 反应速率方程表达式

化学反应速率方程是利用反应物浓度或分压计算化学反应的反应速率的方程。 而化学反应速率通常指的是单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。根据时间的长短,单位时间可用s、min、hr、day、year等不同单位表示,它由反应的快慢而定。 化学反应速率方程直接计算得出的是特定浓度下的瞬时速率,由方程两边积分得出的才是平均速率。

中文名
化学反应速率方程

外文名
the rate law or rate equation for a chemical reaction

性质
科学

类别
化学

解释
质量作用定律的表达式

简介
对于一个化学反应,化学反应速率方程[1](与复杂反应速率方程相比较)的一般形式写作:



在这个方程中,表示一种给定的反应物的活度,单位通常为摩尔每升(),但在实际计算中有时也用浓度代替(若该反应物为气体,表示分压,单位为帕斯卡()。表示这一反应的速率常数,与温度、离子活度、光照、固体反应物的接触面积、反应活化能等因素有关,通常可通过阿累尼乌斯方程计算出来,也可通过实验测定。

指数、为反应级数,取决于反应历程。在基元反应中,反应级数等于化学计量数。但在非基元反应中,反应级数与化学计量数不一定相等。

复杂反应速率方程可能以更复杂的形式出现,包括含多项式的分母。

上述速率方程的一般形式是速率方程的微分形式,它可以从反应机理导出,而且能明显表示出浓度对反应速率的影响,便于进行理论分析。将它积分便得到速率方程的积分形式,即反应物/产物浓度与时间的函数关系式。

质量作用定律
在空气中即将熄灭的余烬的火柴,放到纯氧中会复燃。

说明浓度大的体系,活化分子组的数目比浓度小的体系多,有效碰撞次数增加,反应加快,结果,余烬的火柴复燃。

在基元反应中,或在非基元反应的基元步骤中,反应速率和反应物浓度之间,有严格的数量关系,即遵循质量作用定律。

恒温下,基元反应的速率同反应物浓度幂的连积成正比,幂指数等于反应方程式中的化学计量数,这就是质量作用定律,上式也叫做速度定律表示式。

反应速率方程的定义
质量作用定律的表达式,经常称为反应速率方程[2],速率方程中,[A] 表示某时刻反应物的浓度,vi 是以物质 i 的浓度表示的反应瞬时速率,即反应物为 [A] 时的瞬时速率。

ki 是速率常数,在反应过程中不随浓度变化,但 ki 是温度的函数,不同温度下,ki 不同。

a 和 b 之和,称为这个基元反应的反应级数,可以说该反应是 (a+b) 级反应。也可以说,反应对 A 是 a 级的,对 B 是 b 级的。

在基元反应中,由 a 个 A 分子和 b 个 B 分子,经一次碰撞完成反应,我们说,这个反应的的分子数是(a+b),或说这个反应是(a+b)分子反应。

只有基元反应,才能说反应分子数,在基元反应中,反应级数和反应分子数数值相等,但反应分子数是微观量反应级数是宏观量。

速率方程的确定
速率方程的确定[3]主要有以下三种方式:

微分法:对 求对数,得到:

,然后取若干个不同的初始浓度,然后分别从上求出相应的斜率,求出直线的斜率,并进一步求出反应物的反应级数。

2. 尝试法/试差法:分别将某一化学反应的和代入各种级数反应的积分速率方程,看哪一个最准确。

3. 半衰期法:求得两个不同初始浓度下的反应半衰期,然后根据总结一节中的半衰期通式,求出反应级数

❺ 化学反应速率和化学平衡的3段式方程怎么列求教...

三段式为:起始、转化、平衡.
例如800度下:CO+H2O=CO2+H2的K值为1,投入c(CO)=1mol/L ,c(H2O)=2mol/L,在固定体积的密闭容器中反应,求平衡后CO的转化率和H2O的转化率.先列出三段式:
CO+H2O=CO2+H2设CO转化浓度为x
起始浓度 1 2 0 0
转化浓度 x x x x
平衡浓度 1-x 2-x x x
根据平衡常数的定义,得:(1-x)(2-x)=x平方
解之得x=2/3
转化率CO为2/3;H2O为1/3

❻ 化学反应动力学

5.2.1.1 化学反应速率与化学反应动力学方程

化学反应动力学方程主要以速率方程的形式表达。

化学反应一般的化学计量表达式可表示为:

地球化学原理与应用

式中:vi为化学计量系数;Yi为参加反应的物质。vi对产物为正值,对反应物为负值,其反应速度定义为:

地球化学原理与应用

式中:ξ为反应进程度,定义为:

ξ(t)={[Yi]-[Yi0}/vi

当离开平衡状态时,总反应速度为:

地球化学原理与应用

显然化学反应速度方程是非线性的。其中Rf和Rr分别正、逆反应速度,[Yi]的指数叫做该反应对物质i的反应级数,vi=1称为一级反应,vi=2称为二级反应,其余类推。

对于一级反应速度方程为:

地球化学原理与应用

对于简单可逆一级反应A=B,速度方程为:

地球化学原理与应用

对于不可逆二级反应,速度方程为:

地球化学原理与应用

对于简单可逆二级反应,速度方程可有下列5种形式:

地球化学原理与应用

5.2.1.2 化学反应速度理论与化学反应速率常数

地球化学反应速率的获得一般有3个方面的途径:一是实验测定,其指导思想是唯象方法,即力图将一个体系的反应速率与体系的可观测的宏观物理量(如成分、温度、压力、体积和时间等)联系起来,用宏观参数表达其速度常数,根据体系的不同,可分别采取初始速率法、唯象速率的积分-弧立法、弛豫法、多级反应方法等;二是通过分子结构理论,由单相的性质推导出多相反应的速率及其机制,即在原子和分子的级别上,了解反应进行的本质;三是精细矿物学工作,获得矿物的精细结构、缺陷、内部分带及有序无序的分配等方面的性质,以推导出矿物晶体生长及物质扩散的速率及机制。第一个和第三个途径分别属于实验地球化学和实验矿物学的范畴,不在此讨论。这里主要涉及与速率理论有关的第二方面的内容。

反应速度理论主要有“碰撞理论”和“过渡态理论”。

(1)碰撞理论

碰撞理论是在分子运动论基础上,接受了阿累尼乌斯关于“活化分子组”和“活化能”的概念而发展起来的。以简单反应A+B→C为例,认为A和B分子的碰撞接触是发生化学反应的前提,而且只有那些能量较高的活化分子组的碰撞即所谓“有效碰撞”,并能满足一定空间配置几何条件时反应才能发生。

反应物分子的碰撞以ZAB代表A和B两种分子在单位时间、单位体积内的碰撞数,并称为碰撞频率;nA和nB分别代表每毫升中A和B的分子数;dAB代表A和B分子半径之和;V代表分子平均相对速度;M代表分子量,MA与MB分别代表分子A与分子B的分子量,则据分子运动论求得:

地球化学原理与应用

式中:ZAB为当CA=CB=1mol/L时,每升每秒内A和B发生碰撞的摩尔组数。

有效碰撞频率是指活化能指数

在总碰撞数ZAB中所占比例,即有效碰撞频率为:

地球化学原理与应用

因此有:

地球化学原理与应用

从而反应速率为:

地球化学原理与应用

它与质量作用定律应用于简单反应A+B→C所得速率方程V=kCACB相比较得:

地球化学原理与应用

(2)过渡态理论

过渡态理论,又称为活化络合物理论。它认为在一个反应中,先形成一种过渡态物质不稳定的活化络合物,这种活化络合物一方面能迅速地与反应物达到热力学平衡,另一方面可分解为产物,化学反应的速度就是单位时间、单位体积内活化络合物分解的量。

反应式可写成:

A+BC=A…B…C→AB+C (5.25)

式中:A,B,C各代表一个原子,…代表不稳定结合。由A与BC反应生成AB+C的反应速率主要由A+BC反应形成活化络合物A…B…C的速率决定,其反应速度为:

地球化学原理与应用

式中:NA和NB为A和B的分子数;qA和qB分别为A和B络合物的配分函数;

为除反应模外络合物所有其他模内能量分配的配分函数;K(Γ)为穿透系数;μ=dx/P,μ=γmAmB/(mA+mB);P为反应动量。其反应速度常数为:

地球化学原理与应用

若以平均穿透系数

近似代替速度常数K(Γ),并用单位体积和摩尔配分函数Q=qA/>(VN0),(5.27)式可近似为:

地球化学原理与应用

这就是艾林方程,它表明利用反应物及活化络合物的结构数据就可计算出反应的速度常数K(T)

过渡态理论可以运用于气相、液相和复相反应,目前地球化学中的反应动力学理论主要建立在过渡态理论上。

❼ 反应的速率方程怎么写

化学反应速率方程是利用反应物浓度或分压计算化学反应的反应速率的方程。
而化学反应速率通常指的是单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。根据时间的长短,单位时间可用s、min、hr、day、year等不同单位表示,它由反应的快慢而定。
化学反应速率方程直接计算得出的是特定浓度下的瞬时速率,由方程两边积分得出的才是平均速率。
在空气中即将熄灭的余烬的火柴,放到纯氧中会复燃。
说明浓度大的体系,活化分子组的数目比浓度小的体系多,有效碰撞次数增加,反应加快,结果,余烬的火柴复燃。
在基元反应中,或在非基元反应的基元步骤中,反应速率和反应物浓度之间,有严格的数量关系,即遵循质量作用定律。
恒温下,基元反应的速率同反应物浓度幂的连积成正比,幂指数等于反应方程式中的化学计量数,这就是质量作用定律,上式也叫做速度定律表示式。
反应速率方程的定义
质量作用定律的表达式,经常称为反应速率方程[2],速率方程中,[A] 表示某时刻反应物的浓度,vi 是以物质 i 的浓度表示的反应瞬时速率,即反应物为 [A] 时的瞬时速率。
ki 是速率常数,在反应过程中不随浓度变化,但 ki 是温度的函数,不同温度下,ki 不同。
a 和 b 之和,称为这个基元反应的反应级数,可以说该反应是 (a+b) 级反应。也可以说,反应对 A 是 a 级的,对 B 是 b 级的。
在基元反应中,由 a 个 A 分子和 b 个 B 分子,经一次碰撞完成反应,我们说,这个反应的的分子数是(a+b),或说这个反应是(a+b)分子反应。
只有基元反应,才能说反应分子数,在基元反应中,反应级数和反应分子数数值相等,但反应分子数是微观量反应级数是宏观量。

❽ 动力学方程是什么

化学反应的驱动力的表达示,可以表示出该反应的进行程度.

❾ 化学反应工程 动力学方程

物理化学是化学化工类专业的基础课程,四大化学中的一门,纯理论的东西。
化工热力学是以热力学定律为基础,讨论实际化工物料和过程的状态、变化方向和过程极限与平衡。是化工类专业的专业基础课程。
化学反应工程是化工类专业的专业课,以化工热力学、反应动力学和传递过程原理等为基础原理发展而成,进行反应过程技术开发,过程控制与反应器设计等。

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