化学动力学.ppt

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1、化学动力学化学动力学化学动力学简史化学动力学简史1850年年威廉米（威廉米（Ludwig Ferdinand Wilhelmy，1812-1864，德国物理学，德国物理学家）家）研究在酸性条件下蔗糖分解（水解为研究在酸性条件下蔗糖分解（水解为D-(+)-果糖和果糖和D-(-)-果糖）果糖）的反应速率，发现反应速率正比于蔗糖和酸的浓度。的反应速率，发现反应速率正比于蔗糖和酸的浓度。1864年古德博格（Cato Maximillian Guldberg，1836-1902，挪威数学家，理论化学家）和瓦格（Peter Waage，1833-1900，挪威化学家）给出“质量作用定律”的公式。按照这个公

2、式，反应“推动力”正比于反应物浓度的乘积：k=Rr Ss/(Aa Bb)其中，a、b、r、s 分别为化学反应aA+bB=rR+sS 的整比系数。因此，前向反应速率正比于Aa Bb，而后向反应速率整比于Rr Ss。1865年Harcourt 和 Esson（英）分析了 H2O2 和 HI、KMnO4 和(COOH)2的反应。他们写出了相应的微分方程，通过积分得到浓度-时间关系。他们也提出了反应速率与温度的关系式k=A TC化学动力学简史（续）化学动力学简史（续）1884年年范特霍夫（范特霍夫（Jacobus Henricus vant Hoff，1852-1911，荷兰物理荷兰物理化学家，提出碳

3、原子价键的空间结构学说；提出稀溶液理论）的化学家，提出碳原子价键的空间结构学说；提出稀溶液理论）的化化学动力学研究学动力学研究（“Studies of Chemical Dynamics”，“tudes de dynamique chimique”）出版。在这本书中，）出版。在这本书中，vant Hoff 推广和推广和继续发展了继续发展了Wilhelmy、Harcourt 和和Esson 的工作。特别是，他引的工作。特别是，他引入了微分解析方法。他也分析了平衡常数以及正向、反向反应速度与入了微分解析方法。他也分析了平衡常数以及正向、反向反应速度与温度的依赖关系。温度的依赖关系。1887年奥斯特

4、瓦尔德（Wilhelm Ostwald，1853-1932，生于拉脱维亚的德国化学家，唯能论者。发现电解质解离的稀化定律。长期反对原子论，但终于公开认输）在他的著作Lehrbuch der allgemeinen Chemie的引入“反应级数”和“半衰期”的概念。1889年阿伦尼乌斯（Svante August Arrhenius，1859-1927，瑞典化学家，物理学家。建立电解质电离的理论）进一步分析了反应速率对温度的依赖关系 k=A exp(-B/T)并提出一个“能垒”解释；这个方程后来被称为Arrhenius 方程。化学动力学简史（续）化学动力学简史（续）在在20世纪，化学动力学理论有

5、了显著的发展（从世纪，化学动力学理论有了显著的发展（从“第一原理第一原理”确定速率常数和反应级数）。但是，确定速率常数和反应级数）。但是，目前还不能预测实际化学过程的动力学参数。目前还不能预测实际化学过程的动力学参数。1913年Chapman（英）创立、Bodenstein（德）发展了链反应中的稳态近似理论。按照这个理论，中间产物的速率变化可以忽略不计。1917年Trautz（德）和 Lewis（英）分别独立发现反应速率取决于分子碰撞频率。现在，被称为化学反应动力学的“碰撞理论”。1920s朗格缪尔（Irving Langmuir，1881-1957，美国化学家。提出气体在固体表面上的吸附理论

6、）研究了表面反应动力学，得到被后人命名为“Langmuir 等温线”的基本理论。后来，Hinshelwood（英）进一步发展了这个理论，成为多相催化反应的“Langmuir-Hinshelwood机理”。1934年赖斯（Rice，美国）和赫兹菲尔德（Herzfeld，美国）证明：与自由基有关的链式反应（用稳态近似求得浓度）是引起有机化合物热分解反应（例如，乙烷和乙醛）反应级数变化的主要原因。1935年艾林（Eyring，美国）发展了一个统计处理方法，称为“绝对反应速率理论”或“过渡态理论”。按照这个理论，化学反应有两个步骤：（a）反应物平衡转化为“活化复合物”；（b）上述复合物的分解（有限速率

7、步骤）。化学动力学分支学科化学动力学分支学科1936年11月29日，李远哲出生于台湾新竹，他的父亲是一位画家。童年时代的李远哲非常爱玩，棒球、网球、乒乓球都打得很好。李远哲读初中时，在学习上已开始“独树一帜”。一次考试，几何老师出了五道题，李远哲全用与老师所讲的不同的方法去做。高中毕业后，李远哲被保送台湾大学化学系；大学毕业后，又到新竹清华大学读研究生；研究生毕业后，留学美国伯克利加州大学，1965年获化学博士学位，然后到哈佛大学化学系随赫希巴哈（D.Herschbach）从事分子反应动力学的研究。1967-1968年间，李远哲几乎每天工作十五六个小时，自己设计，自己动手，殚精竭虑地把一台交叉

8、分子束实验装置建立了起来。他的导师赫希巴哈（1957年与李远哲同获诺贝尔奖）称赞李远哲是化学中的莫扎特。生成速率与消耗速率生成速率与消耗速率rconsumption=sloperformation=slopeTime,tConcentration,c 反应速率的表示方法反应速率的表示方法浓度变化率压力变化率反应进度变化率电流密度浓度变化率压力变化率反应进度变化率电流密度浓度变化率压力变化率反应进度变化率电流密度浓度变化率压力变化率反应进度变化率电流密度生成速率瞬时速率消耗速率平均速率反应速率的测定反应速率的测定快速流动法测反应速率快速流动法测反应速率反应一段时间后达到稳态，即反应管内各测量点

9、xi 的组成浓度不变，设测得气体流速 1000 cm/s，则 xi 处的反应时间为：t1=x1/v=5 cm/(1000 cm/s)=0.005 s c1 可测量；t2=x2/v=10 cm/(1000 cm/s)=0.01 s c2 可测量；由此得到 ci t 动力学曲线。还可改变流速 v，得到不同的时间间隔的浓度变化，作动力学曲线。快速流动法将难测的极短时间间隔 t 的测量转化为可测量长度 x 与流速 v 的测量。严格地说这是一种近似方法，因为流动反应非恒容。计量方程与机理方程计量方程与机理方程总包反应与基元反应总包反应与基元反应Process of reactionPotential e

10、nergySlowFastFastRDS反应分子数反应分子数The molecularity of an elementary reaction is the number of molecules coming together to react in an elementary reaction.n=1,unimolecular reaction;n=2,bimolecular reaction;n=3,trimolecular reaction.反应速率方程反应速率方程机理速率方程微分速率方程实验速率方程积分速率方程质量作用定律质量作用定律The reaction profile for

11、 an elementary reaction,that proceeds through only one transition state,which is one mechanistic step.Potential energy Reactants ProductsProcess of reaction反应速率常数与反应级数反应速率常数与反应级数k、B 分别称作反应速率常数和物质 B 的级数。k 是剔除了浓度影响后的反应速率，更能体现反应本身的快慢；B体现了反应物浓度对反应速率的影响程度，B 和 B 的计量系数不一定相等，可能取正值、负值、零甚至不存在。k 既与反应系统的内因（反应物特

12、性、反应类型等）有关，也与外因（温度、压力、催化剂、反应介质等）有关；B 与反应历程有关，也与实验条件有关。例例 子子压力较低时，合成氨反应3H2+N2=2NH3速率方程中包括 N2、H2、NH3 的浓度项；速率方程中第一项中的 表示生成物 NH3 对正反应有阻抑作用；而第二项中 意味着存在逆反应时，H2 对逆反应有阻抑作用。例例 子子乙烯在 Cu 催化剂上加氢反应中，乙烯呈现-1 级，源于一定压力范围乙稀在 Cu 催化剂上的强吸附阻碍催化剂的作用。总之，总包反应的速率方程比较复杂。即使是同一反应，在不同的条件下其速率方程、反应机理可能不同，反应级数可能出现各种情况。反应级数与反应分子数反应级

13、数与反应分子数反应级数反应级数反应分子数反应分子数定 义速率方程中浓度因子的指数和基元反应中参加反应的反应物粒子数物理意义浓度对反应的影响的度量参与反应的粒子的多少尺度领域宏观，基元反应和复杂反应微观，仅限于基元反应取值范围正负整数、分数、小数或零1、2、3存 在 性不一定存在存在反应条件依赖性有依赖性没有依赖性，有确定值反应级数与反应分子数反应级数与反应分子数01叶酸热降解 323 K维生素C热降解（323 K 343 K）70 mg/5 mL 70 mg/5 mL微观可逆性原理微观可逆性原理如果一个反应的正向反应为基元反应，则其逆反应也比为基元反应，而且正、逆向反应必定通过同一过渡态。2N

14、2O5 =4NO2+O2，逆向4+1 53，必不为基元反应Pb(C2H5)4 Pb+4C2H5，逆向4+1 53，必不为基元反应H2+Br2 2HBr，正向1+1 2 3，逆向2 3，可能是基元反应，但有证据证明 并不是基元反应。简单级数反应与基元反应简单级数反应与基元反应一级反应一级反应The natural logarithm of concentration of reactant varies with time,assuming that kA=0.05 min1Slope=kAIntercept=ln(cA,0/cA,0)The concentration of reactant

15、varies with time,assuming that kA=0.05 min1.课堂练习题课堂练习题 偶氮甲烷分压 600 K 下随时间变化如下表，请证实偶氮甲烷分解反应CH3N2CH3(g)CH3CH3(g)+N2(g)是一级反应，并指出 600 K 时的速率常数。t/s01000200030004000p/Pa10.9 7.63 5.32 3.71 2.59t/s01000200030004000ln(p/Pa)2.39 2.03 1.67 1.31 0.95k=0.00036 s1。二级反应二级反应Intercept=1/cA,0Slope=kATime,tReciprocal

16、of concentration of reactant,1/cAThe concentration of reactant varies with time,assuming that kA=0.05 min1 and cA,0=1 arbitrary unit.Second order reactionFirst order reaction课堂练习题课堂练习题 乙醛的气相分解反应为二级反应CH3CHO CH4+CO 在定容下反应时系统压力增加。在 791 K 时测量反应过程中不同时刻总压力，得下列数据，试求此反应的速率常数。t/s0732424808401440p/kPa48.4 55.

17、666.2574.2580.986.25将题设数据按二级反应处理t/s0732424808401440100kPa/(2p0p)2.07 2.43 3.27 4.43 6.29 9.48k=5.14105 kPa1s 1。零级反应零级反应Concentration of reactant,cATime,tIntercept=cA,0Slope=kA课堂练习题课堂练习题氨在高温下W丝催化剂上的分解实验数据如下：时间 t/s 200 400 600 1000总压 P/Pa 30398 33331 36397 42397问：反应反应级数？简单级数反应小结简单级数反应小结积积 分分 法法Time,tC

18、oncentration,cn=0Time,tNatural logarithm of concentration,lncn=1Time,tReciprocal of concentration,1/cn=2课堂练习题课堂练习题乙酸乙酯在碱性溶液中的反应如下：CH3COOC2H5+OH CH3COO+C2H5OH在 298 K 条件下进行反应，两种反应物初始浓度 a 均为 0.064 mol/dm3。在不同时刻取样 25.00 cm3，立即向样品中加入 25.00 cm3 0.064 mol/dm3 的盐酸，以使反应停止进行。多余的酸用 0.1000 mol/dm3 的NaOH溶液滴定，所用碱

19、液列于下表：t/min0.005.0015.00 25.00 35.00 55.00 VOH-/cm30.005.769.8711.68 12.69 13.69 16.00试问反应级数及相应速率常数。高温时气态二甲醚发生分解：CH3OCH3 CH4+CO+H2 迅速将二甲醚引入一个 777 K 的已经抽空的瓶中，并在不同时刻测定瓶内压力。试用作图法确定反应级数。t/s0390665119522403155p/kPa41.6054.1062.4074.9395.19103.9124.1t/s0390665119522403155ln(3p0-p)/2kPa3.733.573.443.222.69

20、2.351.05k=4.4610-4kPa-1。微微 分分 法法Time,tConcentration,c课堂练习题课堂练习题 有人在恒定温度下测得乙醛分解反应在不同转化率时的反应的速率，试确定反应级数。转化率00.100.200.300.400.50r/(Pa/min)1137898.4 685.2 574.5 414.6 305.3按微分法线性式处理数据：ln(c/Pa)0.0000-0.1054-0.2231-0.3567-0.5108-0.6931lnr/(Pa/min)7.03616.80066.52976.35356.02735.7213用 lnc 对 lnr/(Pa/min)作图

21、或线性拟合：n=slope=1.88 2，R2=0.995655。初速率法初速率法Time,tConcentration,c课堂练习题课堂练习题NO 与 H2 的恒容反应。总压随时间变化的初速率(dp/dt)0 第一组p0(H2)=53.33 kPa 第二组 p0(NO)=53.33 kPa 实验p0(NO)(dp/dt)0实验 p0(H2)(dp/dt)0 147.86 20.00 1 38.53 21.33 240.00 13.73 2 27.33 14.67 320.27 3.33 3 19.60 10.53试问反应级数。2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)t=0 p0(

22、NO)p0(H2)0 0t=t p0(NO)2x p0(H2)2x x 2x p=p0(NO)+p0(H2)x x=p0(NO)+p0(H2)p孤孤 立立 法法课堂练习题课堂练习题 某有机物 A 323 K 时在酸催化下发生水解反应，速率方程为 已知 pH=5 时，t1/2=69.3 min；pH=4 时，t1/2=6.93 min，且 t1/2 与 A 的初浓度无关。求半衰期法半衰期法 气相反应 2NO+2H2 N2+2H2O 在某温度下以等物质的量的 NO 和 H2 混合气体在不同初压力下的半衰期如下，求反应的总级数。p0/kPa50.045.438.432.426.9t1/2/min95

23、102140176224Slope=1.5，n=2.5。R2=0.992716。确定反应级数的一般流程确定反应级数的一般流程原始数据孤立法初速率法（半）衰期法积分法微分法多参数、？逐个确定、多组数据？衰期数据？速率数据？Arrhenius方程方程活化能统计物理意义活化能统计物理意义EaQReaction coordinatePotential energy复杂反应活化能复杂反应活化能Process of reactionPotential energySlowFastFastRDS速率常数随温度变化的类型速率常数随温度变化的类型T常见反应kT爆炸反应kT酶催化反应kT碳氢化反应kTNO 氧化反

24、应k课堂练习题课堂练习题 将 1%盐酸丁卡因溶液安瓿分别置于 65C、75C、85C、95C 恒温水溶液中加热，得如下结果，当相对含量降至 90%即为失效。求该药物在室温下的贮存期。t/C65758595104k/h-14.1409.45321.5847.68102K/T65758595ln(k/h-1)4.1409.45321.5847.681-1级对峙反应级对峙反应ABThe approach of concentrations to their equilibrium values as predicted by equation for a reaction A B that is f

25、irst order in each direction,and for which k1/k-1=5.温度的影响温度的影响反应热反应热热力学影响热力学影响动力学影响动力学影响采取措施采取措施吸热反应升高温度，转化率增加升高温度，反应速率增大适当升高温度，既可增大反应速率，又可提高转化率放热反应升高温度，转化率降低升高温度，反应速率增大采用多段换热式反应器，使尽可能在最佳温度Tm下进行124610204060100 0.960.950.940.920.900.880.850.800.70420460500540580t/Ck1、Kc 都是温度的函数。k1 总是随温度升高而增大，对正向是放热的对

26、峙反应，Kc 应随温度升高而减小。这时，上面等式右边两项均随温度升高而增大，这便导致：对于给定的转化率，在温度较低时，因为Kc 值较大，第一项对反应的贡献是主要的；而随着温度的升高，Kc 值变小，第二项逐渐增大；因此反应速率将随着温度升高先上升而后下降，出现极大值。左图SO2+0.5O2 SO3 反应在不同转化率下的相对反应速率与温度的关系，很好地以上所述。x/%t/C400450500550600650020406080100绝热操作线最佳操作线平衡曲线对于放热对峙反应，一定转化率下有一最佳反应温度 Tm。Tm 随转化率增加而降低，工业上为了使这类反应尽可能在接近 Tm下进行，常采用多段换热

27、式反应器。反应物在通过每一段反应器后，都要经过热交换器被进料气体冷却。课堂练习题课堂练习题 The reactionis first order in both direction.At 25C the equilibrium constant is 0.16 and the rate constant k1 is 3.3 10-4 s-1.In an experiment starting with the pure cis form,how long would it take for half the equilibrium amount of the trans isomer to b

28、e formed?1-1级平行反应级平行反应ABCk1k2The relative concentrations vary with time,assuming that k1/k2=5.A AB BC CReciprocal of absolute temperature,1/TNatural logarithm of rate constant,lnkTypical apparent activation energy curve for parallel reactionsLine for high temperaturesLine for low temperatures温度的影响温度

29、的影响指前因子 A 和 Ea 是决定 k 的重要动力学参数。Arrhenius 曲线中，A 决定截距，Ea 决定斜率。对于主、副反应，有 A1 A2A1 A2A1 A2而活化能已有类似关系Ea 1 Ea 2Ea 1 Ea 2Ea 1 Ea 2因此它们的组合共有 9 之多，当然具有实质意义的组合要少些。课堂练习题课堂练习题 The gas-phase decomposition of acetic acid at 1189 K proceeds by way of two parallel reactions:CH3COOH CH4+CO2k1=3.74 s-1 CH3COOH H2C=C=O+

30、H2Ok2=4.65 s-1 What is the maximum percentage yield of the ketene CH2CO obtainable at this temperature?1-1连续反应连续反应A AB BC CThe concentrations of A,B,and C in the consecutive reaction scheme ABC,assuming that k1/k2=5.Reciprocal of absolute temperature,1/TNatural logarithm of rate constant,lnkTypical

31、apparent activation energy curve for consecutive reactions温度的影响温度的影响Line for high temperaturesLine for low temperatures链反应链反应Rice-Herzfeld mechanism爆炸的几种类型爆炸的几种类型T kk T 热爆炸热爆炸热爆炸热爆炸An entropic explosion is an explosion in which the reactants undergo a large change in volume without releasing a large

32、 amount of heat.The chemical decomposition of triacetone triperoxide or TATP is an example of an entropic explosion.It is not a thermochemically highly favored event(not much energy generated in chemical bond formation in reaction products).It rather involves an entropy burst,which is the result of

33、formation of one ozone and three acetone gas phase molecules from every molecule of TATP in the solid state.TATP（C9H18O6）O3 3CH3COCH3熵爆炸熵爆炸支链爆炸支链爆炸反应堆的链反应原理反应堆的链反应原理压 力反应速率压力温 度爆炸热爆炸限爆炸上限爆炸下限p1p2p3p3p2p1不爆炸不爆炸爆炸爆炸不爆炸T0氢氧反应体系的爆炸极限氢氧反应体系的爆炸极限稳态近似处理稳态近似处理The concentrations of A,B,and C in the consecuti

34、ve reaction scheme ABC,assuming that k1/k2=0.1.A AB BC C课堂练习题课堂练习题 Derive the rate law for the decomposition of ozone in the reaction 2O3(g)3O2(g)on the basis of the(incomplete)mechanism O3 O2+Oka O2+O O3ka O+O3 O2+O2kb课堂练习题课堂练习题 异丙苯（C5H5C(CH3)2-H）氧化为过氧化氢异丙苯（C5H5C(CH3)2-OOH）的反应式可简单表示为 R-H+O2 ROOH。一般

35、应在异丙苯中先加入 2.5%的过氧化氢异丙苯作为引发剂。此反应的机理如下：试导出该反应的速率方程，并求出表观活化能。链引发对过氧化氢异丙苯的消耗可忽略，所以有 对RO、OH、RO2 、R 应用稳态近似，可得光化反应波长范围光化反应波长范围The electromagnetic spectrum widely usedVisible Light:400-700 nmUltraviolet:100-400 nmUVA400-320 nmUVB320-290 nmUVC290-100 nmNear Infrared:700-1000 nmFar infrared:15-1000 m光化学的特点光化学

36、的特点光化反应定律光化反应定律Reaction coordinatePotential energyRR*TS*TSTSPPhvPPPThermal reactionAB(Sn)AB+hvAB AB(T1)A+B (A+B-)A+B-FluorescenceEnergy transfer to Q,a quencherInter-systemcrossing(ISC)BonddissociationCharge transferSome possible photochemical and photophysical consequences for the molecule AB,arisi

37、ng from its promotion to an excited singlet state by the absorption of a quantum of light.S0S2S1T1S0磷光（phosphorescence）荧光（Fluorescence）内转变（IC，internal conversion）系间窜越（ISC，intersystem crossing）振动驰豫（VR，vibrational relaxation）光反应产物CRJablonski Diagram激发态能量的耗散机制辐射机制无辐射机制荧光磷光化学的单重态反应三重态反应 物理的内转换系间窜越光能 光能h

38、v hv 光能 化学能hv G光能 热hv Q激发态的耗散机制激发态的耗散机制量子效率量子效率摩尔光量子能量：爱因斯坦摩尔光量子能量：爱因斯坦光敏化反应光敏化反应课堂练习题课堂练习题 The photolysis of HI the process areHI+hv H+IH+HI H2+I2I I2If 9 out of 10 photons lead to dissociation of HI in the primary step,the quantum yield=9/10=0.9.Assuming that the other reactions go to completion,t

39、here are 18 molecules of HI which react overall.The overall quantum yield =18/10=1.8.The reaction chain length v=1.8/0.9=2.笼笼 效效 应应When in a condensed phase,or in a dense gas,reactant molecules come together,or species are formed in proximity to one another,and are caged in by surrounding molecules,

40、they may undergo a set of collisions known as an encounter;the term cage effect is then applied.The cage effect is also known as the FranckRabinowitch effect.A AB BI:Gas-phase collisionsTimeII:Collisions in solutionTimeCollisionEncounterCageCageCageRecord of collisionsThe distribution of collisions

41、between solute molecules.Curve I shows schematically the gas-phase collisions;curve II shows the distribution of collisions when a solvent is present.气相反应与溶液反应比较气相反应与溶液反应比较扩散控制与反应控制扩散控制与反应控制Brnsted-Bjerrum方程方程123561 12 23 34 45 56 604课堂练习题课堂练习题 The following constants were obtained for the reaction

42、CoBr(NH3)52+OH-Co(NH3)5OH2+Br-Make an estimate of the value of zAzB.103I/M5.010.015.020.025.030.0k/k00.718 0.631 0.562 0.515 0.475 0.447SQRT(I/M)0.071 0.100 0.122 0.141 0.158 0.173ln(k/k0)0.144 0.200 0.250 0.288 0.323 0.350基本概念基本概念A catalyst is a substance that accelerates a reaction but undergoes n

43、o net chemical change.Catalysis is the process in which the rate of a chemical reaction is increased by means of a chemical substance known as a catalyst.催化作用的特征催化作用的特征The following are the characteristics which are common to must of catalytic reactions.1.A catalyst remains unchanged in mass and che

44、mical composition at the end of the reaction.2.A small quantity of the catalyst is generally sufficient to catalyses almost unlimited reactions3.The catalyst cannot initiate the reaction:The function of the catalyst is to alter the speed of the reaction rather than to start it.4.The catalyst is gene

45、rally specific in nature:A substance,which acts as a catalyst for a particular reaction,fails to catalyse the other reaction,different catalysts for the same reactant may for different products.5.The catalyst cannot change the position of equilibrium:The catalyst catalyse both forward and backward r

46、eactions to the same extent in a reversible reaction and thus have no effect on the equilibrium constant.6.Catalytic promoters:Substances which themselves are not catalysts,but when mixed in small quantities with the catalysts increase their efficiency are called as promoters or activators.7.Catalyt

47、ic poisons:Substances which destroy the activity of the catalyst by their presence are known as catalytic poisons.8.Change of temperature alters the rate of catalytic reaction as it does for the same reaction in absence of catalyst:By increasing the temperature,there is an increase in the catalytic

48、power of a catalyst but after a certain temperature its power begins to decrease.A catalyst has thus,a particular temperature at which its catalytic activity is maximum.This temperature is termed as optimum temperature.9.A positive catalyst lowers the activation energy催化作用机理催化作用机理Catalysts work by p

49、roviding an(alternative)mechanism involving a different transition state and lower activation energy.The effect of this is that more molecular collisions have the energy needed to reach the transition state.Ea(Without catalyst)Ea(With catalyst)GRPReaction progressGibbs energy催化机理的数学模型催化机理的数学模型催化作用的类

50、型催化作用的类型课堂练习题课堂练习题NickelEthene molecule adsorbed to the surface of the nickelNickelHydrogen molecule adsorbed and broken into atomsNickelHydrogen atom forms a bond with one the carbons.NickelAnother hydrogen molecule adsorbed and split into atoms.NickelAnther C-H bond is formed.Then the product deso