二级反应速率常数与活化能计算问题的讨论

针对物理化学参考书中个别有关化学反应速率常数的计算问题进行讨论。计算二级反应的速率常数k时,套用半衰期公式要注意与反应计量方程式的表达形式相对应;对于理想气体反应使用Arrhenius公式计算活化能时,要注意反应速率常数k_c和k_p以及相应活化能E_ac和E_ap的区别。以帮助学生在计算过程中有正确的理解和认识。     

不同分子量软链段的聚已内酯型聚氨酯扩链反应动力学研究

合成了一系列不同分子量的聚已内酯，进而制备异氰酸根封端的聚已内酯预聚体，用傅里叶变换红外光谱研究了不同分子量的聚已内酯预聚体与二元醇的扩链反应。扩链反应动力学研究结果表明：聚已内酯预聚体与二元醇的扩链反应均为二级反应；随着软链段反应物料分子量的增加，反应速率常数显著降低，但当分子量超过某一范围后，其对反应速率的影响逐渐减小，趋于不变。对于不同硬链段反应物料含量扩链反应体系，硬链段反应物料含量越高，软链段反应物料分子量对反应速率的影响越明显，而且，当软链段反应物料分子量超过某一范围后，不同体系的反应速率常数间的差值趋于不变。Arrhenius方程中的指前因子（B）随软链段反应物料分子量的变化关系与速率常数对分子量的依赖关系相同；从反应速率常数对温度的依赖关系可见：表观活化能的直线斜率基本相同，扩链反应的活化能主要一官能团的反应活性相关。     

新型侧链液晶聚氨酯扩链剂的合成与表征

本文合成了用以制备侧链型液晶聚氨酯的扩链剂二醇－４（４－甲氧基苯酰氧基）苯甲酸－双（β－羟乙基）氨基乙酯（ＩＶ），并以ＨＮＭＲ。ＦＴＩＲ、元素分析等测试手段对此二醇进行了表征，测试结果与设定结构相一致     

氨基硅油扩链改性水性聚氨酯的研究

通过将由甲苯二异氰酸酯与聚四氢呋喃,二羟甲基丙酸反应制得的聚氨酯预聚体在低浓度氨基硅油的水乳液中扩链,合成了一种硅氧烷改性的聚氨酯水乳液,并用傅立叶红外光谱,ＥＳＣＡ能谱,接触角仪,电子拉力试验机,吸水率测定及乳液稳定性测试对其进行研究。     

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验改进和拓展

本文针对现有物理化学实验教材中的“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”实验进行改进和拓展。首先,以夹套烧杯为皂化反应池,通过恒温水循环及磁力搅拌确保了实验过程中溶液浓度均匀、温度恒定;其次,取一定体积浓度为0.01 mol·L^-1的氢氧化钠溶液于反应池中待恒温后测定电导率值,记为κ₀,再使用微量取样器取等摩尔数的乙酸乙酯加入到反应器中并同时计时,测定不同时间的电导率值,记为κ_t;第三,通过数据归一化处理消除了电极常数的影响,使物理量意义明确、实验现象直观。改进后的实验步骤减少、数据测量准确性提高,可以测量高温条件下、快速的皂化反应速率常数,在有限的课时内学生可以通过分工协作、共享数据,获得表观活化能及指前因子。     

极谱过程温度效应的研究(Ⅲ)——催化反应速率常数和反应活化能的测定

催化反应在极谱分析中的应用及反应速率常数的测定已有报道。通常根据Koutecky公式计算催化反应速率常数,而反应活化能则由不同温度下测定的速率常数,按照Arrhenius公式计算。我们根据前文提出的可逆、不可逆、准可逆、动力和催化过程各种极谱电流——温度关系的普遍方程式,测定了Ti(Ⅳ)-H_2SO_4H_2C_2O_4-KClO_3、Mo(Ⅳ)-H_2SO_4-NaNO_3、Mo(Ⅵ)-H_2SO_4-NH_4NO_3体系催化反应速率常数和反应活化能(或表观活化能),结果令人满意。     

HDI作为扩链剂合成含PLLA和PBS链段的聚酯氨酯

以数均分子量为6350g/mol端羟基聚L-乳酸(PLLA-OH)与10500g/mol端羟基聚丁二酸丁二酯(PBS-OH)为预聚物,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为扩链剂,通过熔融反应制备了分子量高达30×104g/mol的可完全生物降解聚酯氨酯(PEU).研究了异氰酸根(NCO)与羟基比例对扩链反应的影响.结果表明,当[NCO]/[OH]=1∶1时,扩链效果最好,PEU分子量最大;PEU分子量随着预聚物中PBS含量增大而提高.通过核磁共振谱(1H-NMR)确定了PEU的结构与组成,并对聚酯氨酯进行了凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)以及拉伸性能测试.DSC结果显示,扩链后PEU的结晶主要由PBS链段产生,而PLLA链段几乎不结晶;TGA结果表明,PEU的热降解分两步进行,第一步为PEU中PLLA链段的热降解,第二段为其中PBS链段的降解;拉伸测试结果表明,PBS与PLLA的共聚能够制备拉伸强度与断裂伸长率优异的聚合物材料.     

二胺扩链剂对RIM聚氨酯－脲弹性体的结构与性能的影响

采用实验室小型ＲＩＭ机制备了一组不同芳香二胺扩链的嵌段聚氨酯－脲（ＰＵＵ）弹性体，借助于ＩＲ、ＤＳＣ、ＤＭＴＡ、ＳＥＭ以及拉伸试验等测试手段对其结构与性能进行了研究。     

二胺扩链剂对RIM聚氨酯－脲弹性体的结构与性能的影响

采用实验室小型ＲＩＭ机制备了一组不同芳香二胺扩链的嵌段聚氨酯－脲（ＰＵＵ）弹性体，借助于ＩＲ、ＤＳＣ、ＤＭＴＡ、ＳＥＭ以及拉伸试验等测试手段对其结构与性能进行了研究．通过比较由ＭＤＡ、ＤＥＴＤＡ以及ＣＡＭＤＡ三种不同活性和结构的芳香二胺扩链剂与二异氰酸酯反应形成的硬链段对ＲＩＭＰＵＵ弹性体的结构与性能的影响，表明：ＭＤＡ基ＲＩＭＰＵＵ中软、硬链段微区界面作用指数很小，微相分离程度却很大，其性能最差；ＤＥＴＤＡ基ＲＩＭＰＵＵ弹性体有理想的界面作用指数，以及适当的微相分离程度，其性能位于三者之中最佳．ＤＭＴＡ研究证实在一定的温度范围内ＤＥＴＤＡ基ＲＩＭＰＵＵ的模量稳定性最好．     

电极反应速率与电极电势的关系

着重阐述电化学极化的产生，并通过建立ＢｕｔｌｅｒＶｏｌｍｅｒ方程，定量讨论电极电势的变化对电极反应速率的影响     

不同分子量软链段的聚己内酯型聚氨酯扩链反应动力学研究

合成了一系列不同分子量的聚己内酯,进而制备异氰酸根封端的聚己内酯预聚体,用傅里叶变换红外光谱研究了不同分子量的聚己内酯预聚体与二元醇的扩链反应.扩链反应动力学研究结果表明:聚己内酯预聚体与二元醇的扩链反应均为二级反应;随着软链段反应物料分子量的增加,反应速率常数显著降低,但当分子量超过某一范围后,其对反应速率的影响逐渐减小,趋于不变.对于不同硬链段反应物料含量的扩链反应体系,硬链段反应物料含量越高,软链段反应物料分子量对反应速率的影响越明显,而且,当软链段反应物料分子量超过某一范围后,不同体系的反应速率常数间的差值趋于不变.Arrhenius方程中的指前因子(B)随软链段反应物料分子量的变化关系与速率常数对分子量的依赖关系相同;从反应速率常数对温度的依赖关系可见:表观活化能的直线斜率基本相同,扩链反应的活化能主要与官能团的反应活性相关.     

用数据处理新模型测定H2O2分解的活化能

对H2O2催化分解传统实验的数据处理方法和实验手段中存在的问题进行了分析,并通过优化配置,结合一级反应数据处理新模型不用测定V∝的理论和皂膜流量计短时间量气稳定性好的优点,共同完成了H2O2催化分解的动力学测定实验,不仅解决了实验过程的稳定性问题,而且打破了传统实验中只能测定一个温度下的速率常数的局限,同时在准确测定多个温度下的速率常数基础上求出了该反应的活化能,从而丰富了实验内容,提升了实验水平,从根本上改善了传统实验中存在的诸多问题。     

非金属氧化-还原对MO2/MO2-(M=N,S,Cl)的电子转移反应动力学

以Marcus-Hush电子转移理论为基础,提出了用量子化学密度泛函方法研究自交换和异交换电子转移反应的理论方案.在DFTB3LYP/6-311+G(2D)水平上研究了溶液中NO₂/NO₂^-,SO₂/SO₂^-和ClO₂/ClO₂^-等3个氧化-还原对的自交换以及它们之间的6个交叉电子转移反应的动力学性质,获得了与实验较为一致的结果.     

羰基氧化物环化反应动力学的计算研究

用密度泛函（DFT）方法计算了羰基氧化物（H2COO、HFCOO、F2COO和Me2COO）环化反应的动力学信息，优化了反应物和产物的几何构型，优化搜索了各反应的过渡态结构，并用频率分析和内禀坐标法(IRC)验证了各鞍点构型和反应路径.计算了不同温度下经零点能校正的活化热力学量、反应过程热力学改变量，反应速率常数及频率因子.计算表明，电负性较大的取代基对环化反应有促进作用.     

粒度对纳米氧化镍与硫酸氢钠水溶液反应动力学的影响

以纳米氧化镍与硫酸氢钠水溶液为反应体系,研究了不同粒度反应物反应的动力学参数,并讨论了粒度对动力学参数的影响.结果表明,反应物粒度对该反应的速率常数、指前因子和表观活化能均有显著的影响;随着反应物粒径的减小,速率常数增大,指前因子和表观活化能减小,且指前因子的对数和表观活化能分别与反应物粒径的倒数呈线性关系.     

聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯化学扩链反应

综述了用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（ＰＢＴ）化学扩链反应的羧基加成型和羟基加成型扩链剂，以及缩合型扩链反应、羧基加成型扩链反应和羟基加成型扩链反应、羧羟基同时加成型扩链反应。讨论了扩链反应、反应特性和扩链产物的性能，并简要介绍了国内研究概况。参考文献２０篇。     

乙炔基自由基(C2H·)与二氧化氮(NO2)气体反应势能面的理论研究

在 CCSD(T)/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)+ZPE 水平上对反应C2H+NO2 进行了计算, 建立了反应势能面并得到了3种产物. 利用RRKM理论估算了反应的总速率和分支比. 总速率为1.427×10-12×T0.556×exp(190.547/T) cm3*molecule-1*s-1, 其中主要产物P1(HCCO+NO)比例大于96%, 次要产物P2(HCNO+CO)和P3(HCN+CO2)小于4%.     

On the changes of rate constants and activation energies during catalytic reactions. Decomposition of NaOCl and H2O2

Summary It has been observed that catalytic reactions can proceed according to several rate constants andArrhenius activation energies. Changes of rate constants occurs periodically with increasing numbers of moles of substrate, especially when the number of moles of substrate at the initial state is high compared with the amount of catalyst. It has been suggested that the difference in the mole number between two consecutive changes of a rate constant can be used as a measure of the effective catalyst concentration in homogeneous systems or of the number of active site on the surface of a catalyst in heterogeneous systems.

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Zu den Änderungen von Geschwindigkeitskonstante und Aktivierungsenergie bei katalytischen Reaktionen. Zersetzung von NaOCl und H₂O₂

Zusammenfassung Es wurde gefunden, daß katalytische Reaktionen mit verschiedenen Geschwindigkeitskonstanten und Aktivierungsenergien verlaufen können. Der Wechsel der Geschwindigkeitskonstante tritt periodisch bei bestimmten Substratmengen auf, besonders wenn zu Beginn der Reaktion die Substratmenge gegenüber der Katalysatormenge hoch ist. Der Unterschied in der Molzahl zwischen aufeinanderfolgenden Änderungen der Geschwindigkeitskonstante wurde als Maß für die effektive Katalysatorkonzentration (in homogenen Systemen) oder für die Zahl der aktiven Zentren an der Katalysatoroberfläche (in heterogenen Systemen) vorgeschlagen.

     

C2H3＋NO2反应速率常数的研究

利用激光光解C2H3Br产生C2H3自由基,在气相298 K, 总压2.66×103 Pa的条件下,研究C2H3与NO2的反应,用激光光解-激光诱导荧光（LP-LIF）检测中间产物OH自由基的相对浓度随着反应时间的变化关系,报导了双分子反应C2H3＋NO2的速率常数k(C2H3＋NO2)=(1.8±0.05)×10－11cm3•molec.－1•s－1,同时也得到OH＋NO2反应的速率常数k(OH＋NO2)=(2.1±0.15)×10－12 cm3•molec.－1•s－1.