化学反应速率Word文档下载推荐.docx

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是一種比例常數

•k不受濃度因素（壓力、體積）及反應熱的影響

•影響速率常數（k）之因素：

•反應物的種類：

影響所需活化能。

•溫度（T）：

T↑，k↑。

•催化劑：

加入正催化劑，k↑。

•活化能（Ea）：

Ea↑，R↓，k↓。

•（濃度）1-（m+n）．（時間）-1，M1-X．t-1或mmHg．t-1

•0級反應→M．t-1

•1級反應→t-1（濃度或壓力均相同）

•2級反應→M-1．t-1

碰撞學說

•物質是由粒子所組成的，化學反應就是不同粒子間所引起的變化。

•粒子在溶液中不停運動，粒子互相碰撞一起時原子及離子重新排列，而形成新的化合物。

•反應速率與粒子間之有效碰撞頻率成正比。

•有反應，必有碰撞→有效碰撞（a）

•有碰撞並不一定有反應→無效碰撞（圖b,c）

活化錯合物與活化能

•活化錯合物是一種過渡狀態的物質，可分解為生成物，大部份反應粒子由於動能不足，在碰撞後不起化學變化，又互相分開。

•活化錯合物圖示：

（單步驟反應而言）

由反應物產生活化錯合物所需的能量

•正反應活化能（Ea）：

活化錯合物位能-反應物位能

•逆反應活化能（Ea’）：

活化錯合物位能-生成物位能

反應速率與反應物的本質

•物種不同，原子間鍵結方式不同，故破壞其結構時，所需能量亦不同，不涉及鍵的破壞與生成的反應，其反應較快。

•一般而言，室溫下常有下列規則：

–酸鹼中和＞離子反應＞有機反應＞燃燒反應

•物種活性愈大，反應速率愈快。

–例：

H2+X2→2HX，F2＞Cl2＞Br2＞I2

濃度與反應速率的關係

•反應物濃度愈大，粒子間碰撞次數愈多，反應速率愈大。

將同大、同質量的貝殼二片，投入不同濃度的稀鹽酸中，溶液濃度大者，反應速率較大。

•反應速率與反應物濃度有關，但其確實的關係，要由實驗的結果才能知道，不能由反應方程式看出來。

表面積與反應速率的關係

•反應物總表面積愈大，則粒子碰撞次數愈多，反應速率愈大。

•例1：

大塊木材不容易點燃，劈成碎片較易點燃。

•例2：

散開的紙比整疊紙燒得快。

流體與反應速率的關係

•液體和氣體（合稱流體），其粒子自由運動性比固體大，容易發生較多次數的碰撞，因此反應較快。

•同一條件下，反應速率：

•氣體＞液體＞固體。

•氣體反應比液體快，一旦反應開始就迅速進行，往往因反應時放熱太多而引起爆炸。

溫度對反應速率的影響

•物質的溫度和組成的粒子運動快慢有關。

•高溫時，粒子運動較快，單位時間內粒子碰撞的次數及能量就會隨著溫度上升而增加，但兩者不成正比關係。

冰箱保存食物

汽油十空氣燃燒。

•在室溫的範圍內，大約每升高10℃，則反應速率增加1倍。

–20℃→32秒

–30℃→16秒

催化劑與反應速率的關係

•催化劑（觸媒）：

能改變化學反應速率，而本身（化學組成、質量）最後仍不變的物質。

•原理：

–催化劑參與反應過程，最後再釋出。

對原來的反應物提供一條新的反應路徑，提供較低活化能的反應步驟，故可改變反應速率。

•性質：

•僅能改變反應速率，不能使不反應變成能反應

•不能改變反應物或生成物的量。

•具有選擇性。

•改變反應速率是雙方面的，催化劑不能改變平衡狀態。

•本身的化學組成、質量不變，但物理性質則多少會改變。

•種類：

•正催化劑：

降低反應的最低能量，加速反應速率

•負催化劑：

增加反應的最低限能量，減慢反應速率

氟氯碳化物（CHLORDFLUOROCARBONS）

氟氯碳化物

–簡介

–CFCs對臭氧層的影響

–CFCs濃度預估

其他溫室效應氣體

–影響

–聯合效應

溫度增加的區域效應

平流層臭氧量的變化

臭氧的功用

氟氯碳化物（CHLORDFLUOROCARBONS）

組成：

氯、氟、碳原子

來源：

人類活動所產生，非自然發生

特性：

墮性且不溶於水，無法經由化學

或降雨而去除

主要兩種CFCs：

三氯氟化甲烷（CFCL3）

二氯二氟甲烷（CF2CL2）

去除方式：

短波輻射所引起之光分解作用

CFCs含有氫元素：

氫氟氯化碳（HCFCs），25%的破壞力。

若不含氯元素：

氫氟化碳（HFCs），不會破壞臭氧，CFCs主要取代品

命名：

號碼加上90

CFC-1212+90=102→CF2CL2

CHF

CFC-115115+90=205→C2F5CL（CF3CF2CL2）

CFCs主要用途

氣膠：

有25%以上的CFCs用於氣膠推進劑。

替代品有異丁烷、丙烷、

二氧化碳

發泡性塑膠：

–硬泡棉：

建材、熱絕緣材料

–軟泡棉：

家俱、汽車座椅、包裝材料

冷凍劑：

CFC-11---大型建築物空調系統

CFC-12---冰箱、汽車冷氣、冷凍櫃

溶劑：

CFC-113（佔使用量第三位），電子工業。

其他溫室效應的氣體

甲烷：

細菌在厭氧下產生如沼澤、濕地、白蟻的消化系統，石化燃料生產燃燒

氧化亞氮：

天然產生，氮循環過程的硝化作用釋出，主要來源是石化燃料燃燒

和氮肥的使用

臭氧：

90%存在平流層，吸收短波UV輻射10%存在對流層，光化學煙霧的成份。

化合物

吸收波長（μm）

殘留時間

暖化作用

年增加率

CH4

7.66

8-11天

25

1~2%

N2O

4.5，7.8

150天

230

0.2%

O3

9.6

幾天

?

CFC-11

9.2~11.8

60~110年

CFC-12

8.7，9.1，19.9

55~400年

全球CFCs用途的分類表

用途

所佔%

氣膠

硬泡棉絕緣劑

19

溶劑

空氣調節劑

12

冷凍劑

8

軟泡棉

7

其他

10

其他溫室效應氣體的影響

◎甲烷：

移除氯原子，促進臭氧的生成。

CL+CH4→HCL+CH3

CH3O2+NO→CH3O+NO2

NO2+hv→NO+O

O+O2+M→O3+M

◎石化燃料燃燒之NOX亦可進行類似反應。

溫室效應氣體

平流層臭氧

地表溫度

CFCs

減少

增加

CO2

增加（高氯濃度下）

溫度增加現象的區域性效應

不舒服、光化學霧增多，植物生長期增加

溫度每增加2℃，降雨量便減少10%（Stockton,1979）

氣溫增加使海平面上升，上世紀增加了10-15cm，2025年將再上升10-20cm，2100年上升50-200cm

平流層臭氧量的變化

存在量：

產生率與去除率

影響因素：

氯、氮、溴加速破壞

臭氧的產生：

–O2+hvO+Ohv波長小於242nm

–O+O2+MO3+MM（N2或O2）

臭氧的破壞：

–CCl2F2+hvCl+CClF2

–Cl+O3ClO+O2

–ClO+OCl+O2

–O3+hvO2+O

一個氯原子可破壞數萬個臭氧分子。

CL是臭氧移除反應的催化劑。

臭氧的功用

吸收具生物破壞力的紫外線（UV-B200~320nm）；

減少白內障、皮膚癌的發生率。

照射量與地理位置有關，高緯度地區照射量較少

向赤道面前移100哩，則增加的曝露量相當於臭氧層薄化5%。

臭氧減少1%，黑色素癌發生率增加2~3%。

孔雀石綠

94/6/5，英國食品標準局在英國一家知名的超市連鎖店出售的鮭魚體內發現一種名為“孔雀石綠”的成份。

94/7/7農業部辦公廳，在全國嚴查違法經營、使用“孔雀石綠”的行為。

94/8，褔建、江西、安徽等地出口的鰻魚產品，被驗出含有孔雀石綠。

同年9/1香港於來自台灣的青斑海魚樣本中驗出孔雀石綠。

這種化學物質不應該出現在任何食品中。

孔雀石綠VS孔雀石

孔雀石綠，但其實它不含有孔雀石的成份，只是兩者顏色相似而已。

孔雀石是一種天然的礦石，為水合鹼式碳酸銅[Cu（OH）2CO3或2CuOCO2H2O]，呈翠綠或草綠色的塊石，含71.9%CuO、19.9%CO2、比重3.9-4.03、能溶於酸類。

主要用於銅的提煉和供作顏料。

但不用於水產養殖業。

孔雀石綠（鹼性綠）

带有金屬光澤的綠色結晶體，可用作治理魚類或魚卵的寄生蟲、真菌或細菌感染，可作染料，易溶於水，呈藍綠色。

是一種有毒的三苯甲烷類人工合成有機化合物，既是染料，也是殺菌劑，可致癌。

毒性

孔雀石綠在魚內殘留時間太長，且其具有高毒素，高殘留和致癌、致畸、致突變等副作用。

在魚類的血清、肝、腎、肌肉，都有殘餘的孔雀石綠的存在，尤其在內臟含量偏高。

還原型孔雀石綠的半衰期，約長達六個月，因此會有累積作用

檢測標準

歐盟對孔雀石綠含還原型孔雀石綠的殘餘量規定，不得超過十億分之一公克（1ppb）。

用途

用量少（0.3ppm）且價格便宜，而且其治療水霉病等的功效是其他藥物所不能替代的。

可做絲綢、皮革和紙張的染料。

使用孔雀石綠消毒後的魚即使死亡後顏色也較為鮮亮，很難從外表分辨。

如何分辨“孔雀石綠”魚

看魚鱗的創傷是否著色。

受創傷的魚經過濃度大的“孔雀石綠”溶液浸泡後，表面發綠，嚴重的呈現青草綠色。

看魚的鰭條，正常應是白色，而“孔雀石綠”溶液浸泡後，鰭條易著色。

若發現通體色澤發亮的魚應警惕。

預防之道

1.主管單位應全面檢測養殖魚類是否有使用孔雀石綠，沒有使用的養殖戶應發給證明。

並建立起養殖魚業證照制度，以便消費者安心購買，及追縱污染源頭。

2.嚴格取締處罰使用孔雀石綠的養殖戶，並全面銷毀有污染的養殖魚類。

3.鼓勵使用其他合法藥物如二氧化氯（chlorinedioxide）、腐土酸（humicacid）及硫酸銅等來取代孔雀石綠，使用在養殖水產類感染的防治。

毒奶事件

大陸爆「毒奶粉」導致嬰幼兒腎結石2008/9/13

大陸毒奶粉銷台製成月餅上市25公噸2008/9/13

毒奶粉加工製成木瓜牛奶、咖啡2008/9/15

700公噸毒奶粉流竄大陸3萬人受害2008/9/16

追大陸毒奶粉CNN：

由上到下包庇2008/9/19

超驚人!

512地震用「毒奶粉」賑災…太空人可能受害

…………….持續擴散中……………….

三聚氰胺

俗稱密胺、蛋白精，IUPAC命名為「1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基」，是一種三嗪類含氮雜環有機化合物。

合成方法

工業合成主要使用尿素為原料，在加熱和一定壓力條件下：

6（NH2）2CO→C3H6N6+6NH3+3CO2

按照反應條件不同

分為高壓法（7-10MPa，370-450℃，液相）

低壓法（0.5-1MPa，380-440℃，液相）

常壓法（<

0.3MPa，390℃，氣相）三類。

三聚氰胺是何方神聖

被用作化工原料。

它是白色單斜晶體，幾乎無味，微溶於水（3.1g/L常溫），可溶於甲醇、甲醛、乙酸、熱乙二醇、甘油、吡啶等，對身體有害，不可用於食品加工或食品添加物。

物理、化學性質

熔點345℃（分解），密度1.573克／厘米3 

（16℃）。

水中溶解度3g/L。

弱鹼性（pKa=8），可與多種酸反應生成三聚氰胺鹽。

遇強酸或強鹼水溶液水解，胺基逐步被羥基取代，先生成三聚氰酸二酰胺，進一步水解生成三聚氰酸一酰胺，最後生成三聚氰酸。

用途

製造三聚氰胺-甲醛樹脂（密胺塑料）的原料。

常用於製造日用器皿、裝飾貼面板、織物整理劑等。

美耐皿（又稱密胺碗）」的塑料碗碟。

這類器皿的物理性質非常類似陶瓷，堅硬不變形但又不像陶瓷那樣易碎。

常常標有「不可以在微波爐中使用」的警示，因為三聚氰胺-甲醛樹脂（即密胺塑料）受熱後有可能散發毒性。

阻燃劑。

毒性-急性毒性

本身為低毒性，一般成年人身體會排出大部分的三聚氰胺，不過如果與三聚氰酸並用，會形成無法溶解的氰尿酸三聚氰胺，造成嚴重的腎結石。

[

老鼠的半數致死量為每公斤3.25公克。

對於兔子則超過每公斤1公克

毒性-慢性毒性

長期攝取三聚氰胺可能造成生殖能力損害、膀胱或腎結石、膀胱癌

在代謝的過程中會造成尿液酸化、結晶，進而衍生腎結石，結晶或腎結石會塞住腎小管，尿管或直接傷和腎臟，引起急、慢性腎衰竭，甚至洗腎的風險。

每天3.12公斤摻有0.25%濃度三聚氰的三鹿奶粉，連續28天才會發生結石。

美國食品藥物管理局（FDA）於2007年5月25家禽、魚類最低可檢出之極值為50ppb。

人體可容忍的每日攝取量為0.63毫克/每公斤體重/每天。

一個體重60公斤的人若每天累積攝取三聚氰胺達37.8毫克以上，將會有健康風險。

FDA禁止食品中含有這種成分。

97/9/22香港：

嬰幼兒及孕婦食品，每公斤不能含有超過1毫克的三聚氰胺，食物每公斤不能超過2.5毫克。

97/9/24台灣，行政院衛生署，藥物食品檢驗局，因此決定2.5ppm。

為何加入食品中

食品工業中常常需要測定食品的蛋白質含量，由直接測量蛋白質技術上比較複雜，所以常用一種叫凱氏定氮法的方法，通過測定氮原子的含量來間接推算食品中蛋白質的含量。

由於三聚氰胺（含氮量66%）與蛋白質（含氮量16%）相比含有更多的氮原子。

解決方法

一是立即停用。

二要密切觀察孩子有無情況異常。

（哭鬧、發燒、嘔吐、排尿不暢等，如果發現孩子出現血尿，尿液中有淡黃、橘黃色的沙礪樣結晶，無尿或少尿等症狀，應立即從醫院檢查、治療。

大量喝水加快體內有害物質排出。