《化学动力学64简单级数反应.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学动力学64简单级数反应.ppt（25页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第四节 简单级数反应,一一级反应（First-order）,例举,放射性衰变，热分解，分子重排（变旋，变构）体内过程：吸收，分布，代谢，排除溶液中药物水解（假一级）,速率方程,积分形式,c：反应物浓度,特点,1线性关系式ln c=ln c0 ktln c t 线性回归，斜率=k,k:时间1,2k的单位,或,一一级反应（First-order）,特点,3半衰期(halflife),与初浓度无关,任何指定的衰变期，都与初浓度无关 速率常数k，与浓度单位选择无关，也可取与浓度相关的其它物理量,如吸收度,电导率，旋光度，体积等,气相反应,一一级反应（First-order）,例 1,药物浓度500单位
2、/mL，40天后下降为300单位/mL。反应为一级，求分解10%的时间。,解：,k=0.0128 d1,t=8.2 d,一一级反应（First-order）,例2 药物代谢为一级反应。注射四环素0.5 g后，测得血药浓度如下：,(1)求 t1/2,(2)若保持有效血药浓度0.37mg/100mL，需几小时后打第二针？,解：,(1)ln c t 线性回归方程：,ln c=0.094 t 0.37,=7.4 h,(2)ln 0.37=0.094 t 0.37,t=6.67 h,k=0.094 h 1,(r=0.994，n=4),一一级反应（First-order）,c VV,=k2400,k=3.
3、2710 4 s 1,=2119 s,解,c,c0,一一级反应（First-order）,例4密闭容器中一级气相反应 A(g)=B(g)+C(g)，开始时只有A，求 k，已知,解：将总压换算为反应物分压,A B+C,p总=2 p0 p,p=2 p0 p总,=k1000,k=6.8010 5 s 1,p0,pp0 pp0 p,二二级反应（Second order）,例举,两种情况,单一物质反应nA 产物两种物质反应nA+mD 产物,速率方程,当 c0,A=c0,D 时，任意时刻，c A=cD，速率方程同(1),(1),(2),积分形式,(1)式积分,c：反应物浓度,加成，取代，消除反应,二二级反
4、应（Second order）,(2)式积分,A+DP,t=0ad,t=ta xd xx,待定系数法拆项：,二二级反应（Second order）,特点,1线性关系式,式（1）,线性回归，斜率=k,式（2）有三种，,1,2,3,二二级反应（Second order）,特点,1线性关系式,式（1）,式（2）有三种，,2k的单位,k:浓度1 时间1,处理最简单的为,二二级反应（Second order）,特点,1线性关系式,式（1）,2k的单位,k:浓度1 时间1,3半衰期,式（1）,式（2）A，D有不同的半衰期,二二级反应（Second order）,气相反应用压力表示时,二二级反应（Secon
5、d order）,例1乙酸乙酯皂化反应为二级反应：CH3COOC2H5(A)+NaOH(D)CH3COONa+C2H5OH已知c0,A=c0,D=0.02 mol/L，t=25 min时，cD=5.29103 mol/L。求（1）转化90的时间，（2）若c0,A=c0,D=0.01 mol/L，转化90的时间及t1/2。,解(1),k=5.56(mol/L)1 min1,t=80.93 min,二二级反应（Second order）,例1乙酸乙酯皂化反应为二级反应：CH3COOC2H5(A)+NaOH(D)CH3COONa+C2H5OH已知c0,A=c0,D=0.02 mol/L，t=25 m
6、in时，cD=5.29103 mol/L。求（1）转化90的时间，（2）若c0,A=c0,D=0.01 mol/L，转化90的时间及t1/2。,解(1),k=5.56(mol/L)1 min1,t=80.93 min,(2),t=161.9 min,=18 min,二二级反应（Second order）,例2 溴代异丁烷（A）与乙醇钠（D）在乙醇溶液中反应为二级，A+D P，已知c0,A=0.0505，c0,D=0.0762 mol/L，95.15C时反应数据如下，求（1）k(2)1小时后cA(3)A的 t1/2,cA=cD(c0,D c0,A)=cD 0.0257,解(1),回归方程为,(r
7、=0.9996,n=6),二二级反应（Second order）,例2 求（1）k(2)1小时后cA(3)A的 t1/2,解(1),回归方程为,(c0,A c0,D)k=8.571103,k=0.3335 L mol1 min1,(2),cA=0.0168 mol/L,(3),代入,t1/2=33.6 min,二二级反应（Second order）,例3在抽空的刚性容器中，A气体发生二级反应，计量方程为 A(g)B(g)+2C(g)，323K时实验数据如下，其中0时刻只有气体A，求kp,解A B+2Ct=0p0t=tpp0 p2(p0 p),p总=3p0 2p,回归方程为,(r=0.9905,
8、n=4),kp=7.2410 4 kPa 1 min1,三零级反应（Zero-order）,例举,光化反应，电化反应，表面催化反应缓释制剂释药过程（假零级）,速率方程,积分形式,c0 c=kt,c：反应物浓度,特点,1线性关系式c=c0 ktc t 线性回归，斜率=k2k的单位,k:浓度 时间1,3半衰期,气相反应用压力表示时：p0 p=kpt,四n级反应（小结）,速率方程,积分形式,特点,1线性关系式,2k的单位,k：浓度1 n 时间1,3半衰期,四n级反应（小结）,特点,1线性关系式,2k的单位,k：浓度1 n 时间1,3半衰期,当 n=0，2，3时代入，可得到相应的动力学方程思考：n 1
9、时，动力学方程如何？t1/2方程如何？,四n级反应（小结）,气相反应速率常数kp与kc关系,理想气体 p=cRT代入,=kc cn,kc=kp(RT)n1,注意,（1）式中单位，p：Pa，c：mol/m3（2）p为反应物分压，一般实验测得为总压,四n级反应（小结）,例零级表面催化反应：2N2O 2N2+O2，1020K时数据如下，求 kp,kc 和 t1/2。,解2A 2B+Ct=0p0t=tpp0p,p=3p0 2p总,计算p，p t 线性回归求kp,对于零级反应，p总 t 也为线性关系：,p0 p=kt,p0(3p0 2p总)=kt,四n级反应（小结）,例零级表面催化反应：2N2O 2N2+O2，1020K时数据如下，求 kp,kc 和 t1/2。,p0 p=kt,p0(3p0 2p总)=kt,解,p总 t 的回归方程为,p总=9.95+0.1012 t(r=0.9999,n=4),(1)斜率=,=0.1012,kp=0.2024kPas1,(2)kc=kp(RT)01,=202.4(8.3141020)1,=0.02386 molm3s1,(3),=24.58 s,请转下一节,
