当前课程知识点：大学化学 > 第八章 化学动力学基础 > 8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一） > Video
同学们好
这一节啊我们继续
浓度和温度
对化学反应速率的影响和讨论
在上一节当中
我们通过范德霍夫的近似规则
还有阿仑尼乌斯方程
为大家讨论了温度
对于反应速率常数
和活化能的相互关系
那么这节课我们将在
讨论上述的数学模型的基础上
为大家展开
化学反应进程当中的
理论模型的讨论
首先我们来看
在化学反应进程的
描述过程当中
举足轻重的一个理论体系
就是碰撞理论体系
这个体系是在20世纪初
分别由德国化学家特牢茨
和英国化学家路易斯
在前后两年左右的时间当中
分别独立
对气体分子运动论的研究
而提出来的
碰撞理论
它描述的就是
化学反应过程当中
分子与分子之间的相互作用
而导致的化学反应过程
而在这个过程当中
发生了什么呢
这两位科学家
分别依据
气体分子运动论的研究结论
给出了他们共同的观点
碰撞理论认为
如果两个反应物分子之间
要发生化学反应的话
那么反应的先决条件
是必须要发生碰撞的
没有碰撞
化学反应是不可能发生的
这一点
同学们仅从生活常识当中
就可以很方便的理解
但是这样的碰撞
是不是无条件的碰撞
或者是任何碰撞
都会发生化学反应呢
这恰恰是碰撞理论关心的
最主要的内容
我们以这样一个简单的
分解反应为例
有HI分解为H2和I2的气态的
这样的一个反应
在973K的时候
如果反应物的浓度
是10-3mol·L-1
这时候在一升的体积内
分子的总数
会达到6.02×1020个
但是
在这样的体积内
分子之间的碰撞总数呢
却会达到
3.5×1026次
如果我们平均到每一个分子
所摊到碰撞总数的话
我们就发现
每个分子每秒钟
它们所发生的碰撞次数呢
会高达10万次
如果每一次的碰撞
都会发生相应的化学反应的话
那么HI的分解反应
在瞬间就会完成
而实际的实验观察
并非如此
这样一个分解反应
是一个缓慢的过程
即使达到了700℃
这样的温度下
那么这样就带来一个问题
碰撞的次数和碰撞
到底和我们的反应的实质
之间是什么样的联系呢
进一步的研究人们发现
在反应体系当中
亿万次的碰撞
只有极少数的碰撞
才是有效的
分子间能够发生
化学反应的碰撞
我们称为有效碰撞
同样
在这样亿万次的碰撞当中
绝大多数的碰撞
实际上并没有引发化学反应
而这样的碰撞呢
我们称为无效碰撞
为了进一步地理解
什么样的方式才是有效碰撞
什么样的方式是无效碰撞
我们可以从
这样一个实验模型当中
加以形象的描述
比如说
这样一个双原子的分子
和这样一个三原子的分子
当它们以一定的速度
一定的方向
来发生碰撞时
当我们双原子分子当中
黑色的原子一端
和三原子分子当中
红色的一端
相互碰撞的时候
这时候
就会形成新的双原子分子
和新的三原子分子
依据我们前面讨论的结果呢
这样发生化学反应的碰撞呢
就是我们关注的
在亿万次碰撞当中的
为数不多的有效碰撞
而与此相对比的是
如果还是这样的双原子分子
和三原子分子相遇
它们碰撞的时候呢
角度是这样一个
双原子分子当中
黑色的一端
与三原子分子当中
蓝色的一端
相互碰撞
碰撞以后
它们只是交换了
彼此之间的动量
而分子的形态
并没有发生相应的改变
那么这时候对比我们刚才的
碰撞的类型
我们就毫不犹豫的把它分类为无效碰撞
所以分子之间的碰撞
到底是有效还是无效
决定于碰撞的结果
是生成了新的分子结构
还是没有发生分子结构的改变
而化学反应的速率的快慢
就决定于
我们在整个的反应体系当中
有效碰撞
所占的整个碰撞当中的比例
有效碰撞数量越多
比是越大
反应的速率就会越快
反应的进程就会越迅速
无效碰撞的比率越高
反应的进程就越缓慢
反应的速度就越低
因此发生有效碰撞的条件
首先是反应物的分子
具有足够的能量
来发生相互地碰撞
这样的碰撞呢
才是我们化学反应发生的
最根本的先决条件
其次碰撞的方位
必须是恰当的
从刚才的碰撞的分子的结构
和分子的运动方式上
我们已经有了初步的了解
如果我们从一个
具体的反应来讲
NO2
和CO的分子相遇
它们只有在具有足够的能量
并且CO的
含C的分子的一端
和NO2的
含O的分子的一端
相互碰撞的时候
才有可能形成新的
CO2的分子
和NO的分子
使这样的一个碰撞呢
变为化学反应发生的碰撞
也就是
在亿万次的碰撞当中
有效的发生化学反应的碰撞
也就是我们的有效碰撞
所以有效碰撞发生的条件
首先是能量
其次
就是我们的碰撞的方位
这两者综合的结合
才是有效碰撞
以及我们的化学反应发生的
必要条件
当这两个条件都成立的时候
化学反应就发生了
而且这样的碰撞
机会越多
反应速率就会越快
反应的进程就会愈加顺利
有关碰撞和反应进程当中的
物理模型和反应过程的细节
我们在下节再和大家
进行详细的讨论
这节课
我们就介绍到这
-1.1 不一样的大学化学
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-1.2 化学体系的建立
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-1.3 应该了解的化学
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-1.4 课程学习的必要准备
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-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
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-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
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-2.1 物质的聚集状态—液体
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-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
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-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
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-2.1 物质的聚集状态—等离子体
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-2.1 物质的聚集状态—液晶
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-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
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-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
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-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
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-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
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-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
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-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
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-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
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-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
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-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
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-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
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-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
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-4.1 离子键理论—离子键价键构型
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-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
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-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
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-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
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-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
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-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
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-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
