多步反应动力学“,
- 的反应机制的反应描述了反应中涉及的步骤使而且打破在化学反应中形成的键
- 它是反应中最慢的一步,包括当它们的浓度改变时对反应速率有影响的反应物
- 因此,ll反应物因此出现在速率方程还会出现在费率确定步骤中吗
- 这意味着反应物有零阶和中间体将不会出现在速率决定步骤
预测反应机理
- 的总反应方程而且速率方程可以用来预测一种可能的反应机理的反应吗
- 例如,二氧化氮(NO2)和一氧化碳(CO)反应生成一氧化氮(NO)和二氧化碳(CO)2)
- 总的反应方程为:
没有2(g) + CO (g)→NO (g) + CO2(g)
- 速率方程为:
率=k(没有2]2
- 从速率方程可以得出反应为零阶对于CO (g)和二阶关于NO2(g)
- 这意味着有两个分子没有2(g)参与速率决定步骤
- 因此,可能的反应机制是:
- 步骤1:
2没有2(g)→NO (g) + NO3.(g)慢(速率决定步骤)
- 步骤2:
没有3.(g) + CO (g)→NO2(g) + CO2(g)快
- 总体:
2没有2(g) +没有3.(g)+ CO (g)→NO (g) +没有3.(g)+没有2(g)+有限公司2(g)
=没有2(g) + CO (g)→NO (g) + CO2(g)
预测反应顺序,推导反应速率方程
- 的订单在已知反应速率决定步骤的情况下,可以从反应机理推导出反应速率方程
- 例如,氮氧化物(NO)与氢(H2)生成氮(N2)和水
2NO (g) + 2H2(g)→N2(g) + 2H2O(左)
- 该反应的反应机理为:
- 步骤1:
NO (g) + NO (g)→N2O2(g)快
- 步骤2:
N2O2(g) + H2(g)→H2O (l) + N2O (g)慢(速率决定步骤)
- 步骤3:
N2O (g) + H2(g)→N2(g) + H2O (l)快
- 反应机制的第二步是速率决定步骤
- 速率确定步骤包括:
- N2O2是由反应形成的两个NO分子
- 一个小时2分子
- 因此反应是,二阶关于NO和一阶关于H2
- 所以,率方程就变成:
率=k(没有)2[H2]
- 因此反应是,三阶整体
确定速率决定步骤
- 在已知反应机理的情况下,速率决定步骤可由速率方程确定
- 例如,丙烷(CH3.CH2CH3.)在碱性溶液中发生溴化
- 总体反应是:
CH3.CH2CH3.+ Br2+哦-→CH3.CH2CH2Br + H2O + Br-
- 反应机理为:
碱性条件下丙烷溴化反应机理研究
- 速率方程为:
率=k(CH3.CH2CH3.][哦-]
- 由速率方程,可以推导出只有CH3.COCH3.噢,-都参与了速率决定步骤而不是溴(Br2)
- 因为只有在第一步的反应机制是CH3.COCH3.噢,-涉及,速率决定步骤第一步反应机制的第一步是这样的吗
确定中间体和催化剂
- 当速率方程中包含一个不属于化学反应方程的物质时,这个物质就是a催化剂
- 例如,丁酮在酸性条件下的卤化反应
- 反应机理为:
- 反应机理为:
丁酮在酸性条件下卤化反应机理研究
- 速率方程为:
率=k(CH3.CH2COCH3.] [H+]
- H+不存在于化学反应方程但做出现在速率方程中
- H+因此必须是催化剂
- 此外,速率方程表明CH3.CH2COCH3.和H+必须参与速率决定(最慢)步骤
- CH的3.CH2COCH3.和H+的形式出现在速率决定步骤中中间(这是两个物种的结合)
由CH反应在速率决定步骤中形成中间体3.CH2COCH3.和H+