催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)教學(xué)課件

第三章催化反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)一、催化反應(yīng)的熱力學(xué)二、催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)催化反應(yīng)的熱力學(xué)化學(xué)和酶催化反應(yīng)和普通化學(xué)反應(yīng)一樣,都是受反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物過(guò)程中的能量變化控制的。因此要涉及到化學(xué)熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念。下面對(duì)催化反應(yīng)熱力學(xué)作簡(jiǎn)要介紹、催化反應(yīng)的熱力學(xué)、熱力學(xué)第一定律2、熱力學(xué)第二定律3、反應(yīng)物和產(chǎn)物的熱力學(xué)參數(shù)差的計(jì)算4、熱力學(xué)活化參數(shù)的計(jì)算5、熱力學(xué)活化參數(shù)物理意義1、熱力學(xué)第一定律注意體系和環(huán)境的概念,注意體系的分類內(nèi)容:是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律在熱現(xiàn)象領(lǐng)域內(nèi)所具有的特殊形式,說(shuō)明熱力學(xué)能、熱和功之間可以相互轉(zhuǎn)化但總的能量不變也可以表述為:第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。第一定律是人類經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。1、熱力學(xué)第一定律設(shè)想態(tài)(1)-態(tài)(2),根據(jù)能量守恒定律,若在過(guò)程中體系從環(huán)境吸入熱Q,對(duì)環(huán)境做了W的功,則體系內(nèi)能的變化是△U=Q+W對(duì)微小變化:dU=8Q+8W適用于宏觀靜止且無(wú)外力場(chǎng)作用的封閉體系的任意過(guò)程注意功的取號(hào)、注意熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù)。1、熱力學(xué)第一定律大多數(shù)化學(xué)和酶催化反應(yīng)都在常壓下進(jìn)行.在這一條件下操作的體系,從環(huán)境吸收熱量時(shí)(Q)將伴隨體積的增加,換言之,體系將完成功(W).在常壓P,體積增加所作的功為W=P△V此時(shí),熱力學(xué)第一定律變?yōu)椤鱑=Q+P△V注意熱力學(xué)第一定律引入的另外一個(gè)函數(shù)H1、熱力學(xué)第一定律冷對(duì)在常壓下操作的封閉體系,Q=△H,△H是體系熱函的變化。因此,對(duì)常壓下操作的體系:熱力學(xué)律的表達(dá)式為:△H=△U+p△V冷△U和p△V描述許多化學(xué)反應(yīng)十分重要。但對(duì)發(fā)生在水溶液中的反應(yīng)有其特殊性,因?yàn)樗芤褐械姆磻?yīng)沒(méi)有明顯的體積變化,p△H接近于零△△U,所以對(duì)在水溶液中進(jìn)行的任何反應(yīng),可以用熱函的變化△H來(lái)描述總能量的變化,而這個(gè)量△H是可以測(cè)定的?！鱄dT=Inc.dTa+bt+ct22、熱力學(xué)第二定律化學(xué)變化進(jìn)行的方向和限度問(wèn)題是熱力學(xué)第二定律所回答的問(wèn)題。內(nèi)容:克勞修斯(Clausius)的說(shuō)法:“不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體,而不引起其它變化?！遍_(kāi)爾文(Kelvin)的說(shuō)法:“不可能從單一熱源取出熱使之完全變?yōu)楣?而不發(fā)生其它的變化。”后來(lái)被奧斯特瓦德(Ostward)表述為:“第二類永動(dòng)機(jī)是不可能造成的2、熱力學(xué)第二定律oQ數(shù)學(xué)表達(dá)式A→BA→B≥0SO對(duì)于微小變化d