无机化学教案(10)

无机化学

效碰撞的次数越少，反应进行得越慢。反之，活化能越小，活化分子所占比例越大，单位时间内有效碰撞的次数越多，反应进行得越快。

活化能常用kJ²mol-1作单位，即表示1mol活化分子的活化能总量。不同的化学反应，具有不同的活化能，一般化学反应的活化能在40～400kJ²mol-1之间。活化能小于40kJ²mol-1的化学反应非常快，活化能大于120kJ²mol-1的反应就很慢了。

（二）过渡态理论

过渡态理论（transition state theory）又称活化络合物理论（activated complex theory）。该理论认为，化学反应不只是通过反应物分子间的简单碰撞就生成产物，而是要经过一个中间的过渡状态，并且经过这个过渡状态需要一定的活化能。

对于下列反应：

A＋BC ＝［A B C］→ A B＋ C

（反应物） （活化络合物） （产物）

由稳定的反应物分子过渡到活化络合物的过程叫做活化过程。活化过程中所吸收的能量就是活化能。活化能就是基态反应物所具有的平均能量与活化络合物所具有的能量之差。

图3－3表示以上反应中的能量变化，由图可见，反应物要形成活化络合物，它的能量必须比反应物的平均能量高出Ea1，Ea1就是反应的活化能。由于产物的平均能量比反应物低，因此，这个反应是放热反应。

如果反应逆向进行，即AB＋C→A＋BC，也是要先形成A B C活化络合物，然后再分解为产物A和 BC。不过，逆反应的活化能为Ea2，它是一个吸热反应。由于Ea2＞Ea1，所以吸热反应的活化能总是大于放热反应的活化能。

该反应的热效应（热力学能的变化)等于正逆反应活化能之差，即

ΔE ＝ Ea2－Ea1。

由以上讨论可知，反应物分子必须具有足够的能量才能越过反应坐标中的能峰而变为产物分子。反应的活化能愈大，能峰愈高，能越过能峰的反应物分子比例愈少，反应速率就愈小。如果反应的活化能愈小，能峰就愈低，则反应速率就愈大。

（三）实验活化能

活化能的概念是由瑞典物理化学家阿仑尼乌斯（Arrhenius）提出来的，因可以通过实验测得，由称为实验活化能。反应的活化能大，说明反应进行时所必须越过的能垒大，反应进行的速率就慢；反应的活化能小，反应进行所必须越过的能垒小，反应进行的速率就快。因此，如果实际应用中能够降低反应的活化能，就能大大提高反应的速率。

三 影响反应速率的因素