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1、www.islide.cc1第四节 质量作用定律与反应分类l19世纪中期，G.M.古德贝格和P.瓦格提出：化学反应速度与反应物的有效质量成正比。此即质量作用定律，其中的有效质量实际是指浓度。l质量作用定律也表述为当温度不变时，化学反应的反应速率与该瞬间各反应物浓度的乘积成正比。l如果该反应按化学反应方程式的关系一步完成，则每种反应物浓度的方次等于化学方程式中反应物化学计量数。一、质量作用定律l下列化学反应：则质量作用定律可表示为：w=kcAacBb 式中：k为反应速率常数，它与反应物的浓度无关。n=a+b称为该反应的反应级数。aA+bB eE+fFl当各反应物的浓度等于1时，则反应速率常数k在
2、数值上等于化学反应速率，所以k也称为比速率。l不同的反应有不同的反应速率常数，它的大小直接反映了速率的快慢和反应的难易；l大小取决于反应温度以及反应物的物理化学性质。质量作用定律：基元反应的反应速度与各反应物的浓度的幂的乘积成正比，其中各反应物的浓度的幂的指数即为基元反应方程式中该反应物化学计量数的绝对值。根据质量作用定律，基元反应的级数与反应的分子数是相等的。对于复杂反应来说，由于反应历程比较复杂，因而动力学方程式也较复杂。一般说来，对于复杂反应，仅仅知道它的化学反应式并不能预言其反应速度的表达式，必须通过实验来决定。例如：虽然它们具有相似的化学反应式，但它们的速度表达式却十分不同。在化学反
3、应动力学中，化学反应常按照反应物摩尔数或反应级数来分类。1.反应分子数分类单分子反应，即化学反应时只有一个分子参与反应。分子的分解和分子内部的重新排列反应即属单分子反应，例如碘分子的分解反应：二、化学反应的分类l双分子反应，即在反应时有两个不同种类或相同种类的分子同时碰撞而发生的反应。多数气相反应均为双分子反应。l三分子反应，反应时3个不同种类或相同种类的分子同时碰撞而发生的反应。例如：多于3个分子的分子碰撞机率极小。实际上化学反应方程式所表示的4个或更多分子参与的反应，都是经过2个或2个以上的简单单分子、双分子或三分子反应来实现的。以上反应，即一个反应是由若干个单分子、双分子或三分子反应相继
4、实现，称为复杂反应。而组成复杂反应的各基本反应则谓之简单反应或称基元反应。2.按反应级数分类实验所得的化学反应速度与反应物A，B，C，的浓度关系为：反应级数n为各浓度方次之和，即：l先用实验方法测定反应速度与反应物的浓度关系，然后根据反应物浓度变化对反应速度影响的程度，确定其反应级数。二、化学反应的分类反应速度与反应物浓度的一次方成比例，则称反应为级反应；如果反应速度与反应物浓度的二次方成比例，就叫做二级反应，以此类推。如果反应速度与反应物浓度无关而为一常数，则称此反应为零级反应。化学反应的级数可以是正数或负数；化学反应的级数可以是整数、零、分数。若是负数，则表示反应物浓度的增加将抑制反应，使反应速度下降。反应的级数和反应的分子数是两个截然不同的概念，不能混淆。反应级数是由实验测得，而反应的分子数则根据引起反应（基元反应）所需的最少分子数目来定。例如可以有零级反应，却不可能有零分子反应。复杂反应的反应级数不能随意地按化学反应式所表示的参与反应的分子数目来确定。