速率方程 (Rate equation of chemical reaction)
速率方程又称动力学方程。它表明了反应速率与 浓度等参数之间的关系或浓度等参数与时间的关 系。速率方程分为微分式和积分式。
基元反应(Elementary reaction )
基元反应简称元反应，凡分子、原子、离子、自 由基等直接碰撞，一步实现的反应叫基元反应。 如基元反应:
k1[Cl2 ][M] k2[Cl][H2 ] k3[H][Cl2 ] k4[Cl]2[M]
反应级数(Order of reaction)
速率方程中各反应物浓度项的指数称为该反应物 的反应级数； 所有浓度项指数的代数和称为该反应的总级数， 通常用n表示。n的大小表明浓度对反应速率的影响 程度； 反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零， 有的反应无法用简单的数字来表示级数,称为无级数 反应； 反应级数是由实验测定的。
(2) 物理方法:
用各种物理性质测定方法(旋光、折射率、电导 率 、 电 动 势 、 粘 度 等 ) 或 现 代 谱 仪 (IR 、 UV-VIS 、 ESR、NMR、ESCA等)监测与浓度有定量关系的物 理量的变化，从而求得浓度变化。
化学反应的速率方程
速率方程 基元反应 反应分子数 反应机理 质量作用定律 反应级数 反应的速率系数 反应分子数与反应级数的区别
化学反应速率表示法
反应速率 反应速率的测定
反应速率(Rate of reaction) 通常的反应速率都是指定容反应速率，定义为：
r 1 d 1 dnB /V
V dt B dt 1 dcB
B dt
( d 1 dnB ) dt B dt
对任何反应：
a A+b B → d D+e E
r 1 dcA 1 dcB 1 dcD 1 dcE a dt b dt d dt e dt
1 2
N2
3 2
H2
NH3(g)
H2
1 2O2H2O(l)需一定的T，p和催化剂
加温或催化剂
化学动力学发展概况
1850年：人们提出浓度与反应速率的关系。 十九世纪末：范霍夫、阿仑尼乌斯讨论了反 应速率与温度的关系。
目前：动力学的研究已从宏观动力学的研究 进入到态-态反应动力学的研究。
二十世纪：化学 动力学、催化等 有了新的发展， 特别是许多新技 术如：激光、交 叉分子束、计算 机等用于动力学 的研究。
同一反应在不同的条件下，可有不同的反应机理。 了解反应机理可以掌握反应的内在规律，从而更好 的调控反应。
反应机理的分类
简单反应：一步能够完成的反应叫简单反应，简单 反应由一个基元反应组成。简单反应本身是由一个 基元反应组成，故质量作用定律可直接用于简单反 应。
复杂反应：由两个或两个以上的基元反应组成的反 应，质量作用定律不能直接应用，但质量作用定律 可直接应用于每一基元反应。
1 2
N2
3 2
H2
NH3 (g)
1 H2 2 O2 H2O(l)
rGm / kJ mol1 16.63 237.19
热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使它 发生，热力学无法回答。
化学动力学的研究对象
了解反应速率；讨论各种因素（浓度、压力、温度、 介质 、催化剂等）对反应速率的影响；研究反应机 理、讨论反应中的决速步等，把热力学的反应可能 性变为现实性。例如：
第7部分 化学动力学
化学动力学的任务和目的 化学反应速率表示法 化学反应的速率方程 具有简单级数的反应 温度对反应速率的影响 链反应 催化反应动力学
化学动力学的任务和目的
化学热力学的研究对象与局限性 化学动力学的研究对象 化学动力学发展概况
化学热力学的研究对象与局限性
化学热力学主要研究反应的方向、限度和外 界因素对平衡的影响。解决反应的可能性，即在 给定条件下反应能不能发生，及反应进行的程度。 化学热力学只能预测反应的可能性，但无法预料 反应的速率和反应的机理，例如：
CH3COOC2H5 +OH- → CH3COO- +C2H5OH Cl2 M 2Cl M Cl H2 HCl H H Cl2 HCl Cl 2Cl M Cl2 M
反应分子数(Molecularity of reaction)
反应分子数：是指在基元反应过程中参与反应的粒 子(分子、原子、离子、自由基等)的数目。根据反 应分子数可以将化学反应分为单分子反应，双分子 反应，三分子反应，三分子以上的反应目前还未发 现。
例如
r k0
零级
r k[A]
一级
r k[A][B]
对A、B各为一级，反应为二级
r k[A][B]/(1[B]1/2 ) 无级数反应
反应的速率系数(Rate coefficient of reaction)
速率方程中的比例系数 k 称为反应的速率系数。其物 理意义：参加反应的物质浓度均为单位浓度 (1mol·dm-3)时的反应速率的数值，k的大小与反应物 的浓度无关，但与反应的本性、温度、溶剂、催化剂 等有关；k的大小可以代表反应的速率，表示反应的 快 慢 、 难 易 ； k 的 单 位 为 ： [ 浓 度 ]1-n 时 间 -1 ， 即 (mol·dm-3)1-n·s-1，k的单位随着反应级数的不同而不同。
反应速率的测定
确立一个反应的速率，就必须测定不同时刻的反应 物或产物的浓度，即测定反应中各物质浓度随时间 的变化关系。这需要绘制动力学曲线。测定不同时 刻各物质浓度的方法有：
(1) 化学方法:
不同时刻取出一定量反应物，设法用骤冷、冲稀、 加阻化剂、除去催化剂等方法使反应立即停止，然后 进行化学分析。
单分子反应
I2 → 2I
CH3COCH3 → C2H4 +CO+H2
双分子反应
C12H O 22 11+H2O → C6H12O6 +C6H12O6
蔗糖
葡糖
果糖
N2O2 +O2 → 2NO2
三分子反应是很少见，大多与NO有关。
反应机理(Reaction mechanism)
反应机理又称为反应历程。在总反应中，连续或同时 发生的所有基元反应称为反应机理，在有些情况下， 反应机理还要给出所经历的每一步的立体化学结构图。
质量作用定律(Law of mass action)
对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂乘 积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应 物的系数。这就是质量作用定律，它只适用于 基元反应。
例如： 基元反应
反应速率 r
(1) Cl2 M 2Cl M (2) Cl H2 HCl H (3) H Cl2 HCl Cl (4) 2Cl M Cl2 M