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同学 你好
这一节的内容 我们介绍
简单级数反应的动力学分析
简单级数的反应呢
包括一级 二级 N级
和零级反应
那么首先我们介绍一级反应
一级反应就是实验确定的
某反应速率
与反应物质的量的
浓度的一次方成正比
那这样的反应呢
我们称之为一级反应
比如说这样一个反应式
就是aA生成产物
反应物呢只有一种
这个反应的反应级数是一级
这个反应的速率方程
我可以写成
反应物的浓度随时间的变化率
它是等于什么呢
等于反应物的浓度
CA1次方
再乘上一个正比例系数
这就是一级反应的微分方程
根据这样一个
一级反应的微分速率方程
我可以把它做一个简单的处理
我把刚才那个等式
等式的右侧的浓度
除到左侧去
浓度相除过去之后
把时间的那个DT那一项
再乘到这个等式的右侧来
做一个简单的变换
之后呢把积分限定一下
反应时间从T等于0时刻
一直到T等于T时刻
在这个过程当中
A物质的浓度
从ca0初始浓度
变化到某一个浓度CA
那么积分的结果
我就可以得来这么样一个表达式
T等于K分之1
lnCA0比上ca
在这个式子当中ca0
A物质初始浓度
CA这个反应进行到T时刻
A物质的浓度
KA代表这个A物质
它的反应的数据常数
T代表的反应时间
那么这个式子呢
对于一级反应就非常重要
这个就叫做一级反应的
积分数率方程
我根据这样一个
一级反映的积分数据方程
我就可以分析
一级反应的特征了
首先我们来看
这个微分方程上
我都不需要那个积分方程
我现在看那个微分方程
我就能看出第一个特征
什么特征呢
关于这个速率常数它的量纲
你看这个反应的速率
不管你是什么样的反应
它的反应速率永远是
浓度随时间的变化率
那么它的量纲永远是浓度
和时间的-1次方
所以R的量纲定了
那这里面ca浓度的量纲
那么它的量纲也就确定了
它确定了之后
那么K的量纲也就跟着确定了
K的量纲不能变了
是什么呢
时间的-1次方
所以一级反映的
第一个动力学特征
就是一级反映了
它的KA它的速率常数
它的量纲
是时间的-1次方
那么一级反映的第二个特征
就是关于一级反应的半衰期
什么叫做半衰期
是某一个物种
它的浓度减少一半
所需要的时间
因为这个一级反映
只有一个物种
只有A这一个物种
那么这个A物种
它的浓度减少一半所需要的时间
也就代表着这个一级反映
这个反应的半衰期了
那么当A物质的浓度
减少一半的时候
CA等于1/2CA0
我把这CA=1/ 2C0
带到刚才的那个
积分式当中去
带进去之后你会推导出来
半衰期
半衰期 我用T下面加一个角标
1/2来表示
就是T1/2它等于ln2比上KA
你从这样一个式子
你去分析它
你会发现什么呢
这个半衰期
这个反应物浓度
减少一半所需要的时间
和反应物的初始浓度没有关系
只是和反应的速率常数成反比
这是一级反应的第二个动力学特征
那么一级反应的第三个动力学特征
是关于什么呢
关于直线关系的特征
这个是一级反应的动力学积分式
通过这个积分式
我看看能不能把它做一个变换
得到一个关于直线的一个方程
你看我把这个lnCA
挪到等式的左侧
之后其他项
换道等式的右侧来
做一个简单的变化以后
你看在这个方程当中
左侧cA是一个变量
它随时间变化而变化
右侧CA0反应初始浓度
反应初始浓度它是一个常数
那么这里面KA在一定条件下
它是一个常数
这里面变化的就是时间T
所以lnC和T之间
是一个直线的关系
这个直线它的斜率是什么呢
斜率就是负的KA
那么这条线呢
是向左倾斜的这样一条线
这个是一级反应的
第三个动力学特征
就是lnC和T时间是一个直线关系
那么一级反映的
第四个动力学特征
就是关于这个反应进程的问题
反应进程我还从这个动力学积分式分析
你看从这个积分式上分析
我看一下这个CA
这个ca在这个积分式当中
你看看他能不能等于0
所以一级反应的第四个动力学特征
就是理论上来讲
一级反应不能进行完全
那么这一小节的内容就到这
-绪论
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--绪论
-1.1 原电池与电解池
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--原电池与电解池
-1.2 离子的迁移数与迁移速率
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-1.3 电导、电导率和摩尔电导率
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-1.4 离子独立移动定律
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--离子独立移动定律
-1.5 电导的测定及应用
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--电导的测定及应用
-1.6 强电解质溶液理论
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--强电解质溶液理论
-1.7 可逆电池
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--可逆电池
-1.8 电池设计
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--电池设计
-1.9 可逆电池热力学
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--可逆电池热力学
-1.10 电极电势和液体接界电势
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-1.11 电池电动势
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--电池电动势
-1.12 极化作用
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--极化作用
-1.13 金属的电化学腐蚀、防腐和钝化
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-1. 电化学--习题
-2.1 化学动力学概述
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--化学动力学概述
-2.2 化学速率，速率方程和反应级数
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-2.3 基元反应和质量作用定律
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-2.4 一级反应
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-- 一级反应
-2.5 二级反应
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--二级反应
-2.6 零级反应和n级反应
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-2.7 反应级数测定方法
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--反应级数测定方法
-2.8 温度对反应速率的影响
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-2.9 活化能和指前因子
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--活化能和指前因子
-2.10 典型复杂反应——平行反应
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-2.11 典型复杂反应——对峙反应
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-2.12 典型复杂反应——连锁反应
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-2.13 速率方程近似处理方法
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-2.14 气体反应碰撞理论
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--气体反应碰撞理论
-2.15 过渡态理论
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--过渡态理论
-2.16 链式反应
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--链式反应
-2.17 光化学反应（一）
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--光化学反应（一）
-2.18 光化学反应（二）
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--光化学反应（二）
-2.19 催化作用原理
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--催化作用原理
-2. 化学动力学--习题
-3.1 表面张力
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--表面张力
-3.2 弯曲表面上的附加压力
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-3.3 物质的亚稳状态
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--物质的亚稳状态
-3.4 液固界面
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--液固界面
-3.5 溶液表面的吸附
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--溶液表面的吸附
-3.6 表面活性剂
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--表面活性剂
-3.7 固体表面
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--固体表面
-3.8 表面吸附方程
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--表面吸附方程
-3.9 分散系统和胶体
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--分散系统和胶体
-3.10 胶体的性质（1）
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--胶体的性质（1）
-3.11 胶体的性质（2）
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--胶体的性质（2）
-3. 表面化学与胶体--习题
-4.1 概述
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-- 概述
-4.2 Boltzmann 统计
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-4.3 撷取最大项
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--撷取最大项
-4.4 最概然分布
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-- 最概然分布
-4.5 a, b值的推导
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--a, b值的推导
-4.6 Boltzmann 公式的讨论
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-4.7 配分函数
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--配分函数
-4.8 配分函数的分离
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-4.9 原子核配分函数
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-4.10 电子配分函数
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--电子配分函数
-4.11 平动配分函数
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--平动配分函数
-4.12 单原子理想气体热力学函数
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-4.13 转动配分函数
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-- 转动配分函数
-4.14 振动配分函数
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--振动配分函数
-4.15 分子的全配分函数
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--分子的全配分函数
