4第四章+化学动力学简介1(2)

-d[S2O82-]/dt = 6.14 10-3[S2O82-][I-]

普通化学[华伟明]

拓展：v = k[S2O82-][I-]

已知任意三个参数，可求另一个参数，如：已知： [S2O82-],[I-] ,k 求：v; 已知： [S2O82-],[I-] , v 求：k

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例3. P474/例16-1aA + bB cP (产物) v = -d[A]/(adt) = -d[B]/(bdt) = d[P]/(cdt) = k[A]m[B]n

v = d[NO2]/(2dt) = k[NO]m[O2]nm = 2.017 = 2 (取整数或半整数)

将m = 2, n = 1代入任一等式即可求得k书上的微分速率定律不完整！

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具有简单级数的反应

还有一些较为复杂的速率定律，例如：P474H2 + Br2 2HBr

k[H 2 ][Br2 ] v [HBr] 1 k [Br2 ]

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积分速率定律 — 描述反应物浓度和时间的函数关系 的经验定律。 k 产物 k A P

例如：

反应物

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一级反应:

d[A]/dt = k[A]

积分后得：ln[A] ln[A]0 = -kt

[A]0:反应物A的初始浓度[A]:经过反应时间t后，反应物A的浓度(剩下的浓度) ln[A]对t作图，得到一条直线，斜

率：-k,截距：ln[A]0 反过来，如果ln[A]对t作图呈直线关系，说明该反应是 一级反应。

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例4 : (CH3)3CBr + H2O (CH3)3COH + HBr 已知：该反应对(CH3)3CBr是一级反应, 对H2O是零级 反应，反应的速率常数为0.0518 h-1, (CH3)3CBr 的初 始浓度为 0.1039 mol/L 。计算10小时以后，反应物 (CH3)3CBr的浓度为多少？分解率为多少？ 解 : 将(CH3)3CBr记为A d[A]/dt = k[A][H2O]0 = k[A] 积分后得：ln[A] ln[A]0 = -kt

ln([A]/[A]0) = 0.0518 10 = 0.518[A] = [A]0 e 0.518 = 0.1039 e 0.518 = 0.0619 mol/L

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分解率为:[A]0 [A] 0.1039 0.0619 α 100% 100% 40.4% [A]0 0.1039

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半衰期：反应物浓度降为一半所需要的时间, 用 t1/2表示 一级反应的半衰期： ln([A]/[A]0)= -kt, [A]= ½ [A]0 ln (½ [A]0 / [A]0)= -k t1/2, ln2 = k t1/2,

t1/2 = ln2 / k = 0.693 / kt1/2与 [A]0无关！ 100% t1/2 50% 25% 12.5% t1/2 t1/2

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