【摘 要】化學反應速率概念是化學教學的重要內容之一,主要揭示參加化學反應的物質轉變為產物的快慢程度。筆者在長期的教學中,發現在化學反應速率概念的教與學中,有時很容易引起概念上的混亂。
【關鍵詞】化學反應速率 濃度 反應進度
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)22-0164-01
化學反應速率是化學動力學研究的基本內容之一,它主要揭示參加化學反應的物質轉變為產物的快慢程度與其影響因素之間的關系。筆者在長期的教學中發現,在化學反應速率概念的教與學中,有時很容易引起概念上的一些混亂,甚至一些重點大學的化學教材中的描述也出現了明顯的錯誤。因此,對化學反應速率的概念很有必要加以辨析。
一 化學反應速率的基本定義
為了描述化學反應進行快慢的程度,可以用反應物物質的量隨時間不斷降低來表示,也可用生成物物質量隨時間不斷增加來表示。但由于生成物和反應物的化學計量數往往不同,所以用不同物質的量變化率來表示化學反應速率時,其數值就不一致。若把化學反應速率定義為反應進度隨時間的變化率,則不會產生以上麻煩。因為反應進度與參與的物種無關。當化學反應在定容條件下進行時,溫度不變,系統的體積不隨時間而變化(大多數反應屬于這種情況)。
式中 為反應物或生成物的化學計量數(反應物取負值,生成物取正值);υA=-a、υB=-b、υC=c、υD=d;△c為物質濃度的變n單位為mol/L-1;△t為時間的變化,單位為秒(s)或分(min)或小時(h)等。對大多數化學反應來反應過程中反應物和生成物的濃度時刻都在變化著,故反應速率也隨時間變化。平時反應速率不能真實地反映這種變化,只有瞬時速率才能表示化學反應中某時刻的真實反應速瞬時反應速率(常簡稱反應速率)是△t趨近于零時的平均速率的極限值。
第三, 對于大多數化學反應,用反應體系的任意一種反應物或生成物來表示其反應速率均可,因為各物質之間的反應數量變化遵循化學計量系數間的關系,只要知其一便可推知其他。但實際應用過程中應選定關鍵組分物質來表示其反應的速率。所謂關鍵組分物質即實際應用中所注重的物質,往往也是反應物料配比中數量最少的反應物質。這有兩個方面的原因,一是我們關心的關鍵組分物質進行的快慢程度;二是反應過程中也常伴有一不明副反應,致使反應體系中各物質的變化量并非能按明確的化學計量系數來相互推導。
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