4.3.1化學反應速率

上一節我們講了化學反應速率的定義和機理，這面我們講下化學反應速率的影響因素：溫度、催化劑、光。

4.3.1.3溫度對反應速率的影響

範特霍夫（van’t Hoff）規則：溫度每升高10℃，反應速率提高2-4倍（經驗規則）

這是個經驗規則，即是統計了很多反應，大部分都遵守這個範特霍夫規則（也有不少是例外）。在生産和生活中，這個經驗規則經常被用到，比如：某橡膠廠生産了一批橡膠，要檢測這批橡膠的抗老化能力，而橡膠老化一般需要是常溫下2-5年，把這批橡膠放置在倉庫2年顯然是不合适的，經常用的方法就是取少量樣品，放到高溫下加速老化過程。

習題：橡膠老化實驗中，每升溫溫度每升高10℃，反應速率提高3倍，那麼要檢測兩年内橡膠是否會老化，實驗樣品應該在100℃放置多少時間（設常溫為20℃）（答案見文後評論）

範特霍夫規則是個很寬泛的經驗規則，後來，範特霍夫的衣缽傳人阿倫尼烏斯建立了更為精确的溫度對反應速率影響公式。

阿倫尼烏斯（Arrhenius）公式：在一定溫度範圍内。反應速率與溫度的關系為

阿倫尼烏斯公式

對于指定的化學反應，活化能Ea一般認為是一個不随溫度變化的常數，R是理想氣體常數，T1和T2分别是兩個不同的溫度，k1和k2分别是速率常數，對于指定化學反應，k1/k2的等于v1/v2（速率之比）

阿倫尼烏斯公式的應用

阿倫尼烏斯公式的應用

阿倫尼烏斯的應用中，最容易出現錯的是，在活化能Ea前面的負号容易被漏掉。有些教材中，前面自然對數k1/k2，寫成k2/k1,這樣寫公式中的負号就沒了。

從阿倫尼烏斯公式可以看出：反應速率的影響因素

1）活化能的影響：對于不同的化學反應，其活化能大小不同，降低活化能，使分子内部單位體積内的活化分子增加

2）反應物濃度的影響：反應物濃度越大，單位體積内的活化分子越多，反應速率也就越大（零元反應例外）

3）溫度的影響：溫度越大，其反應速率越大

4.3.1.4催化劑與化學反應速率

催化劑：能夠顯著改變化學反應速率。但本身的質量和化學性質（不包括物理性質）不發生改變的化合物，一般是加快化學反應速率

催化原理：改變反應曆程，催化劑與反應物形成過渡态（活化配合物），降低了化學反應的活化能。

生物體内幾乎所有反應都是酶催化的（酶促反應的酶就是催化劑）

催化劑也有負催化劑：降低反應速率。例：緩蝕劑，抗衰老劑，阻聚劑等

催化劑實際上是改變了反應的活化能

4.3.1.5光與化學反應速率

光是粒子性質的電磁波，是具有能量的。化學反應本身原子的價電子層電子重新排列的過程，這其中是有能量參與的。這類由光提供能量促進的反應叫做光化學反應

光化學反應比熱化學反應有更高的選擇性，因為激光可以控制波長，從而選擇性地活化反應物的化學鍵和官能團，從而控制産物的比例，減少副産物的産生。

茲韋勒利用激光閃爍技術把化學反應推拓寬到飛秒（飛秒：10的-15次方秒）級别，獲得1999年諾貝爾化學獎

下一節我們講化學平衡的知識。

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