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        化學(xué)反應(yīng)速率概念辨析

        2012-12-31 00:00:00陸維麗
        學(xué)園 2012年22期

        【摘 要】化學(xué)反應(yīng)速率概念是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一,主要揭示參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的快慢程度。筆者在長期的教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)速率概念的教與學(xué)中,有時(shí)很容易引起概念上的混亂。

        【關(guān)鍵詞】化學(xué)反應(yīng)速率 濃度 反應(yīng)進(jìn)度

        【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2012)22-0164-01

        化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究的基本內(nèi)容之一,它主要揭示參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的快慢程度與其影響因素之間的關(guān)系。筆者在長期的教學(xué)中發(fā)現(xiàn),在化學(xué)反應(yīng)速率概念的教與學(xué)中,有時(shí)很容易引起概念上的一些混亂,甚至一些重點(diǎn)大學(xué)的化學(xué)教材中的描述也出現(xiàn)了明顯的錯(cuò)誤。因此,對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的概念很有必要加以辨析。

        一 化學(xué)反應(yīng)速率的基本定義

        為了描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的程度,可以用反應(yīng)物物質(zhì)的量隨時(shí)間不斷降低來表示,也可用生成物物質(zhì)量隨時(shí)間不斷增加來表示。但由于生成物和反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)往往不同,所以用不同物質(zhì)的量變化率來表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值就不一致。若把化學(xué)反應(yīng)速率定義為反應(yīng)進(jìn)度隨時(shí)間的變化率,則不會(huì)產(chǎn)生以上麻煩。因?yàn)榉磻?yīng)進(jìn)度與參與的物種無關(guān)。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在定容條件下進(jìn)行時(shí),溫度不變,系統(tǒng)的體積不隨時(shí)間而變化(大多數(shù)反應(yīng)屬于這種情況)。

        式中 為反應(yīng)物或生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)(反應(yīng)物取負(fù)值,生成物取正值);υA=-a、υB=-b、υC=c、υD=d;△c為物質(zhì)濃度的變n單位為mol/L-1;△t為時(shí)間的變化,單位為秒(s)或分(min)或小時(shí)(h)等。對(duì)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)來反應(yīng)過程中反應(yīng)物和生成物的濃度時(shí)刻都在變化著,故反應(yīng)速率也隨時(shí)間變化。平時(shí)反應(yīng)速率不能真實(shí)地反映這種變化,只有瞬時(shí)速率才能表示化學(xué)反應(yīng)中某時(shí)刻的真實(shí)反應(yīng)速瞬時(shí)反應(yīng)速率(常簡稱反應(yīng)速率)是△t趨近于零時(shí)的平均速率的極限值。

        第三, 對(duì)于大多數(shù)化學(xué)反應(yīng),用反應(yīng)體系的任意一種反應(yīng)物或生成物來表示其反應(yīng)速率均可,因?yàn)楦魑镔|(zhì)之間的反應(yīng)數(shù)量變化遵循化學(xué)計(jì)量系數(shù)間的關(guān)系,只要知其一便可推知其他。但實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)選定關(guān)鍵組分物質(zhì)來表示其反應(yīng)的速率。所謂關(guān)鍵組分物質(zhì)即實(shí)際應(yīng)用中所注重的物質(zhì),往往也是反應(yīng)物料配比中數(shù)量最少的反應(yīng)物質(zhì)。這有兩個(gè)方面的原因,一是我們關(guān)心的關(guān)鍵組分物質(zhì)進(jìn)行的快慢程度;二是反應(yīng)過程中也常伴有一不明副反應(yīng),致使反應(yīng)體系中各物質(zhì)的變化量并非能按明確的化學(xué)計(jì)量系數(shù)來相互推導(dǎo)。

        參考文獻(xiàn)

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        〔責(zé)任編輯:王以富〕

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