《化学反应速率理论》

引言1

反应速率理论发展简史与现状1

反应速率理论的内容3

第一章气体分子运动论5

1-1 气体分子运动速率的分布函数5

1-2 气体压力公式8

1.一个分子碰撞器壁一次的动量变化8

2.气体分子对壁面的压力9

1-3 气体分子对壁面的碰撞数12

1.分子运动速度的空间表示12

2.气体分子对壁面的碰撞数13

1-4 Maxwell速度分布定律14

1.速度分布函数14

2.速度分布函数的推导16

3.速率的分布20

4.平动能的分布22

5.二维速率分布和能量分布23

6.Maxwell分布的应用示例24

1-5 气体分子间的碰撞27

1.异类分子A与B间的碰撞27

2.同类分子间的碰撞29

3.系统中分子的碰撞频率30

4.平均自由程31

1-6 碰撞分子对的平均相对速率32

1.相对运动速率32

2.质心运动和相对质心的运动32

3.相对速率的分布33

4.平均相对速率36

第二章双分子反应的碰撞理论38

(一)简单碰撞理论38

2-1 有效碰撞数38

1.由碰撞角推导38

2.由二维能量分布推导42

2-2 双分子反应速率48

2-3 影响有效碰撞的其它因素52

1.方位因素52

2.能量传递的速率因素53

3.屏蔽作用54

4.对双分子缔合反应的限制54

(二)修正的碰撞理论54

2-4 真实气体分子的碰撞55

1.Lennard-Jones 6-12势能曲线55

2.碰撞角与冲击参数57

3.碰撞截面与反应截面59

4.反应截面与相对动能的关系62

1.交叉分子束实验63

2-5 交叉分子束63

2.元反应的研究65

2-6 反应截面与速率常数68

1.散射角68

2.微分反应截面与总(积分)反应截面70

3.k(ur)与反应截面71

4.k(T)与反应截面72

5.碰撞理论的速率常数公式的另一种推导72

6.各种相对平动能的分子对对速率常数的贡献74

7.Arrhenius活比能的物理意义75

2-7 溶液中扩散控制的反应77

(三)溶液中扩散控制的反应77

第三章过渡状态理论82

3-1 势能面83

3-2 势能面上的模拟运动88

1.代表点的模拟运动89

2.代表点在势能面上的模拟运动94

3-3 过渡状态理论99

1.基本假设99

2.分子的配分函数与平衡常数100

3.反应速率常数的推导102

4.穿透系数106

2.由分子的配分函数估算指前因子107

1.二硬球分子的反应107

3-4 Eyring公式在气相反应中的应用107

3.P因子的估算110

4.指前因子与温度的函数关系111

3-5 基元反应速率常数的热力学处理111

1.引入热力学111

2.活化焓113

3.活化熵114

4.几个速率常数计算式的比较115

5.比较气相反应的E?、E?、E0及△H115

6.过渡状态理论的进展117

1.压力的影响118

3-6 Eyring公式对溶液中反应的应用118

2.溶剂的影响121

3-7 同位素效应122

3-8 反应速率常数的理论计算125

第四章单分子反应和三分子反应128

4-1 单分子反应的Lindemann理论129

4-2 Hinshelwood对活化速率的讨论133

4-3 RRK理论对离解速率的讨论140

4-4 三分子反应146

附录Ⅰ 关于d？Ad？Ad？Ad？Bd？Bd？B＝U2?Sinθdurdθd?ddY·d·Z的证明150

附录Ⅱ 硬球分子有效碰撞数公式(2.4)的积分151

附录Ⅲ 式(3.7)的推导152

参考读物154