主题十一：动力学

本部分翻译自 Pearson IAL Chemistry Specification

学生将根据以下能力进行评估：

11.1 理解以下术语：

• 反应速率；

• 速率方程，$\text{速率}=k[A]^m[B]^n$，其中$m$和$n$为 0, 1 或 2；

• 速率方程中物质的反应级数；

• 反应的总级数；

• 速率常数；

• 半衰期；

• 速率决定步骤；

• 活化能；

• 异相催化剂和均相催化剂。

11.2 能够使用合适的图表数据计算反应的半衰期，并识别半衰期恒定的反应为一级反应。

11.3 能够选择和证明适合于获得特定反应速率数据的实验技术，包括：

• 滴定；
• 比色法；
• 质量变化；
• 产生气体的体积；
• 其他适合于特定反应的技术。

11.4 理解可以用来研究反应速率的实验方法：

• 初速法，通过进行不同初始浓度的单独实验；

“时钟反应”是一种可接受的初速法近似。

• 连续监测法生成数据以绘制浓度-时间或体积-时间图表。

11.5 能够根据以下数据推导速率方程中某物质的级数（0, 1 或 2）：

• 浓度 - 时间图表；
• 速率 - 浓度图表；
• 初速法。

11.6 了解如何：

• 获取数据以计算酸催化丙酮碘化反应中反应物（和氢离子）的级数；
• 使用这些数据对反应速率决定步骤中涉及的物质进行预测；
• 推导可能的反应机理。

11.7 能够从速率方程中推导速率决定步骤，反之亦然。

11.8 能够使用速率方程和化学计量方程推导反应机制。

11.9 了解卤代烷水解的速率方程可用于提供一级卤代烷和三级卤代烷水解的$S_N1$和$S_N2$机理的证据。

11.10 能够使用计算和图表方法从实验数据中找出反应的活化能。（如有需要，将给出阿伦尼乌斯方程）

11.11 了解在气相工业反应中使用固体（异相）催化剂，通过提供反应表面。

11.12 核心实验 9a 和 9b：

• 通过滴定法跟踪碘 ；

• 丙酮反应的速率并研究“钟形反应”（$\text{Harcourt-Esson}$，碘钟反应）。

11.13 核心实验 10：找出反应的活化能。

进一步建议的实验

• 大理石碎片和盐酸之间的反应（质量变化或气体体积变化）；
• 镁和盐酸之间的反应以确定活化能；
• 通过比色法跟踪碘-丙酮反应的速率；
• 钴 (II) 盐催化酒石酸钾钠和过氧化氢的反应；
• 尿酶对尿素和硫脲的作用。