BÀI GIẢNG: ĐỘNG HÓA HỌC - CHƯƠNG 3

Chia sẻ: Tran Van Tue | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

204
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Động hóa học tìm hiểu xem phản ứng xảy ra nhanh chậm ra sao • Có 4 yếu tố quan trọng ảnh hưởng lên vận tốc: – Nồng độ tác chất – nhiệt độ – họat độ của xúc tác – tính chất bề mặt. • Mục đích: Tìm hiểu các phản ứng hóa học ở mức độ phân tử nhằm mô hình hoá các quá trình trong tự nhiên.Vận tốc phản ứng Reaction Rates • Vận tốc của một phản ứng được đo bằng biến thiên của nồng độ theo thời gian....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG: ĐỘNG HÓA HỌC - CHƯƠNG 3

ĐỘNG HÓA HỌC Chemical Kinetics Hóa Đại cương A2 Chương 3 1
ĐỘNG HÓA HỌC • Động hóa học tìm hiểu xem phản ứng xảy ra nhanh chậm ra sao • Có 4 yếu tố quan trọng ảnh hưởng lên vận tốc: – Nồng độ tác chất – nhiệt độ – họat độ của xúc tác – tính chất bề mặt. • Mục đích: Tìm hiểu các phản ứng hóa học ở mức độ phân tử nhằm mô hình hoá các quá trình trong tự nhiên. Hóa Đại cương A2 Chương 3 2
Vận tốc phản ứng Reaction Rates • Vận tốc của một phản ứng được đo bằng biến thiên của nồng độ theo thời gian. A →B • Xem phản ứng ∆ (nồng độ của tác chất A) Vậntốc = ----------------------------------- ∆ (thời gian) • Đây là biểu thức của vận tốc trung bình Hóa Đại cương A2 Chương 3 3
Chemical Kinetics Reaction Rates Hóa Đại cương A2 Chương 3 4
Vận tốc trung bình – Tại t = 0 ( t im e z e ro ) : 1 . 0 0 m o l A ( 1 0 0 red spheres); 0.0 mol B – Tại t = 20 min: 0.54 mol A, 0.46 mol B. – Tại t = 40 min: 0.30 mol A, 0.70 mol B. – Vậy: ∆( moles of B) Vtb = ∆t ( moles of B at t = 10) − ( moles of B at t = 0) = 10 min - 0 min 0.26 mol - 0 mol = = 0.026 mol/min 10 min - 0 min Hóa Đại cương A2 Chương 3 5
Chemical Kinetics Reaction Rates Hóa Đại cương A2 Chương 3 6
Vận tốc trung bình Rates in Terms of Concentrations C4H9Cl(aq) + H2O(l) → C4H9OH(aq) + HCl(aq) Hóa Đại cương A2 Chương 3 7
Vận tốc tức thời (instantaneous rate)  Phản ứng chậm dần theo thời gian (the average rate decreases with time).  Dựng đường tiếp tuyến của đường cong biểu diễn vận tốc theo thời gian. Dộ dốc của tiếp tuyếncho ta vận tốc tức thời (instantaneous rate) của phản ứng tại thời điểmđó  Dấu của vận tốc phụ thuộc hệ số góc của đường tiếp tuyến  Từ nay khi nói tới vận tốc là nói tới vận tốc tức thời Hóa Đại cương A2 Chương 3 8
Vận tốc tức thời (instantaneous rate) Rates in Terms of Concentrations Hóa Đại cương A2 Chương 3 9
Chemical Kinetics Reaction Rates and Stoichiometry • For the reaction C4H9Cl(aq) + H2O(l) → C4H9OH(aq) + HCl(aq) we know ∆[ C4 H 9Cl ] ∆[ C4 H 9OH ] Rate = − = ∆t ∆t • In general for aA + bB → cC + dD 1 ∆[ A ] 1 ∆ [ B ] 1 ∆ [ C] 1 ∆ [ D] Rate = − =− = = a ∆t b ∆t c ∆t d ∆t Hóa Đại cương A2 Chương 3 10
Biểu thức vận tốc phản ứng • Với những nồng độ đầu khác nhau, người ta nhận thầy rằng vận tốc phản ứng tăng khi nồng độ tăng: NH4+(aq) + NO2-(aq) → N2(g) + 2H2O(l) Hóa Đại cương A2 Chương 3 11
Biểu thức vận tốc phản ứng NH4+(aq) + NO2-(aq) → N2(g) + 2H2O(l)  Khi nồng độ [NH4+] tăng 2 lần, nồng độ [NO2-] không đổi thì vận tốc phản ứng tăng 2 lần  Khi nồng độ [NO2-] tăng 2 lần, nồng độ [NH4+] không đổi thì vận tốc phản ứng cũng tăng 2 lần vận tốc ∝ [NH4+][NO2-]. Biểu thức vận tốc phản ứng vận tốc = k[NH4+][ NO2-]. • k là hằng số tốc độ của phản ứng Hóa Đại cương A2 Chương 3 12
Bậc của phản ứng Một biểu thức vận tốc có dạng vận tốc = k[reactant 1]m[reactant 2]n  Bậc phản ứng được định nghĩa là tổng số mũ của các nồng độ  Phản ứng trên được gọi là có bậc m theo reactant 1, bậc n theo reactant 2 và bậc tổng cộng là m+n  Biểu thức vận tốc là một đặc trưng được xác định từ thực nghiệm của một phản ứng; Nó không thể được tính toán dựa trên hệ số tỷ lượng của phương trình hoá học. Hóa Đại cương A2 Chương 3 13
Sự biến đổi của vận tốc theo nồng độ Dùng vận tốc đầu để xác định biểu thức vận tốc • Một phản ứng có bậc zero theo một tác chất nếu thay đổi nồng độ tác chất đó không ảnh hưởng lên vận tốc. • Một phản ứng là bậc nhất nếu tăng gấp đôi nồng độ vận tốc tăng gấp đôi. • Một phản ứng là bậc hai nếu tăng gấp đôi nồng độ vận tốc tăng 22 lần. • Một phản ứng là bậc n nếu tăng gấp đôi nồng độ vận tốc tăng 2n lần. Lưu ý: hằng số vận tốc không phụ thuộc bậc phản ứng Hóa Đại cương A2 Chương 3 14
The Change of Concentration with Time Phản ứng bậc nhất đơn giản • Ta có thể chuyển biểu thức vận tốc thành phương trình biểu diễn nồng độ theo thời gian. • Đối với phản ứng bậc nhất, vận tốc tăng gấp đôi khi nồng độ tăng gấp đôi. ln[ A ] t = − kt + ln[ A ] 0 • Đường ln[A]t theo t là một đường thẳng với độ dốc -k và tung độ gốc ln[A]0. Hóa Đại cương A2 Chương 3 15
Phản ứng bậc nhất đơn giản ln[ A ] t = − kt + ln[ A ] 0 Hóa Đại cương A2 Chương 3 16
Bán sinh phản ứng (Half-Life) t1/2 • Half-life t1/2 là thời gian để nồng độ tác chất giảm còn một nửa so với ban đầu. • Tức là half life, t1/2 , là thời gian để nồng độ tác chất A giảm từ [A]0 xuống ½[A]0. • Biểu thức của t1/2 ln 1 2 = 0.693 t1 = − k k 2 Hóa Đại cương A2 Chương 3 17
Bán sinh phản ứng (Half-Life) t1/2 Hóa Đại cương A2 Chương 3 18
The Change of Concentration with Time Phản ứng bậc hai đơn giản • Cho phản ứng bậc hai với chỉ một tác chất A 1 1 = kt + [ A] t [ A] 0 • Đường biểu diễn 1/[A]t theo t là một đường thẳng với độ dốc k và tung độ gốc 1/[A]0 • Đường biểu diễn của ln[A]t theo t không phải là đường thẳng. Hóa Đại cương A2 Chương 3 19
Phản ứng bậc hai đơn giản Hóa Đại cương A2 Chương 3 20