Bài giảng Hóa đại cương: Chương 8 - Huỳnh Kỳ Phương Hạ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

46
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa đại cương - Chương 8: Tốc độ và cơ chế phản ứng. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Tốc độ phản ứng, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng ảnh hưởng của nồng độ, ảnh hưởng của nhiệt đo, qui tắc Van’t Hoff, qui tắc Arrhenius,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa đại cương: Chương 8 - Huỳnh Kỳ Phương Hạ

Chöông 8 TOÁC ÑOÄ VAØ CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ÑOÄNG HOÙA HOÏC • Ñoäng hoùa hoïc nghieân cöùu toác ñoä, cô cheá, caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình hoùa hoïc. • Heä soá tæ löôïng cuûa caùc phaûn öùng hoùa hoïc: Heä soá trong phaûn öùng hoùa hoïc moâ taû töông taùc (toái giaûn) cuûa caùc phaân töû trong phaûn öùng. • Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán toác ñoä phaûn öùng hoùa hoïc: Noàng ñoä taùc chaát, nhieät ñoä, xuùc taùc, dieän tích beà maët (phaûn öùng dò theå). CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Phaûn öùng hoùa hoïc chia ra laøm phaûn öùng ñôn giaûn vaø phaûn öùng phöùc taïp. – Phaûn öùng ñôn giaûn: Chæ xaûy ra 1 giai ñoaïn. – Ví duï: N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k) – Phaûn öùng phöùc taïp: Xaûy ra qua nhieàu giai ñoaïn (coù theå noái tieáp hoaëc song song, hoaëc ñoàng thôøi). – Ví duï: N 2O 5 N 2O 3 O 2 N 2O 3 N 2O 5 4 NO 2 2N 2O 5 4 NO 2 O 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG • Toác ñoä phaûn öùng (reaction rate) ñöôïc ñònh nghóa laø söï thay ñoåi noàng ñoä cuûa taùc chaát hay saûn phaåm xaûy ra trong moät ñôn vò thôøi gian. • Toác ñoä phaûn öùng töùc thôøi Ví duï cho phaûn öùng: mA ---> saûn phaåm. Toác ñoä töùc thôøi = - (dCA/dt) = k[A]m (Instantaneous rate) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toác ñoä phaûn öùng trung bình • Söï thay ñoåi noàng ñoä chaát trong moät khoaûng thôøi gian xaùc ñònh. change in number of moles of B Average rate change in time moles of B t CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Lieân heä giöõa toác ñoä töùc thôøi vaø trung bình CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG TOÅNG QUAÙT • Ví duï cho phaûn öùng toång quaùt: • aA + bB cC + dD • Toác ñoä phaûn öùng toång quaùt laø: • v = k.CaA.CbB • Trong ñoù k laø heä soá toác ñoä phaûn öùng. • Ta noùi phaûn öùng baäc a theo chaát A vaø baäc b theo chaát B. • Baäc toång quaùt cuûa phaûn öùng laø a+b+…(neáu nhieàu hôn 2 taùc chaát). CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Baäc phaûn öùng coù theå baèng 0. Baäc phaûn öùng baèng 0 neáu thay ñoåi noàng ñoä cuûa taùc chaát vaãn khoâng aûnh höôûng ñeán saûn phaåm. • Phaûn öùng baäc 1 neáu taêng gaáp ñoâi noàng ñoä seõ daãn ñeán taêng gaáp ñoâi toác ñoä phaûn öùng. • Phaûn öùng baäc n neáu taêng gaáp ñoâi noàng ñoä toác ñoä phaûn öùng seõ taêng 2n laàn. • Chuù yù laø baäc phaûn öùng phaûi xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm, khoâng ñôn giaûn laø döïa treân cô cheá phaûn öùng. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toác ñoä theo töøng caáu töû aA + bB pP + qQ Theo taùc chaát coù daáu -, theo saûn phaåm coù daáu + Ñôn vò cuûa toác ñoä phaûn öùng, theo IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), laø mol.dm-3.s-1. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Heä soá toác ñoä phaûn öùng k • Heä soá toác ñoä phaûn öùng chöùa caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán toác ñoä phaûn öùng, ngoaïi tröø noàng ñoä, neân k khoâng phaûi haèng soá. • Heä soá toác ñoä phaûn öùng chuû yeáu bò aûnh höôûng bôûi nhieät ñoä (phöông trình Arrhenius), beân caïnh ñoù coøn bò aûnh höôûng bôûi naêng löôïng hoaït hoùa, löïc ion, böùc xaï aùnh saùng, beà maët cuûa chaát haáp phuï… CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Ñôn vò cuûa heä soá toác ñoä phaûn öùng phuï thuoäc vaøo baäc phaûn öùng: – Vôùi phaûn öùng baäc zero, ñôn vò cuûa k laø mol.l-1.s-1. – Phaûn öùng baäc 1 laø s-1. – Phaûn öùng baäc 2 laø l.mol-1.s-1. – Phaûn öùng baäc n laø mol1-n.ln-1.s-1. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
NGHIEÂN CÖÙU CAÙC YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NOÀNG ÑOÄ Phaûn öùng baäc nhaát A ---> saûn phaåm Toác ñoä phaûn öùng: v = - dCA/dt = kCA. Laáy tích phaân töø 0 (öùng vôùi 0 s vaø CAo) ñeán t (öùng vôùi t s vaø CA). Ta coù: ln C A ln C A0 kt C A ln kt C A0 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Daïng ñoà thò bieåu dieãn ln C A kt ln C A0 ÖÙng vôùi daïng ñoà thò lny = ax + b (beân traùi) hay y = ax + b (beân phaûi). CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Baùn chu kyø phaûn öùng • Baùn chu kyø phaûn öùng, t1/2 laø thôøi gian phaûn öùng dieãn ra ñeán luùc taùc chaát coøn moät nöûa so vôùi ban ñaàu (CA1/2 = 1/2CAo). • Bieåu thöùc tính t1/2: t =- 2 = ln 1 0.693 () 1 2 k k • Baùn chu kyø cuûa phaûn öùng baäc 1 chæ phuï thuoäc k. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Phaûn öùng baäc 2 • Daïng 2A saûn phaåm v = -dCA/dt = kC2A Sau khi laáy tích phaân, ta coù 1 1 kt C A C A0 Baùn chu kyø phaûn öùng: 1 t1 2 kC A0 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Daïng A+B saûn phaåm Toác ñoä phaûn öùng v= -dCA/dt=-dCB/dt=kCACB Sau khi laáy tích phaân, ta coù 1 C B0 C A kt ln C A0 C B0 C A0 C B CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Phaûn öùng baäc 3 3A saûn phaåm V = -dCA/dt = kC3A Sau khi laáy tích phaân, ta coù: 1 1 1 kt 2 2 2 C A C A0 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
BAÛNG TOÙM TAÉT a = initial [reactant A], b = initial [reactant B], k = rate constant x = [product P] at time t, a-x = [reactant] remaining at time t CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä Qui taéc van’t Hoff – “Khi taêng nhieät ñoä leân 100 thì toác ñoä phaûn öùng taêng leân 2 4 laàn”. kT 10 2 4 kT – Toång quaùt: n kT 10 n n (2 4) kT – Qui taéc naøy ñuùng trong khoaûng nhieät ñoä khoâng lôùn. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Ví duï: Vôùi phaûn öùng phaân huûy N2O5, cho: k 0 0 C 7 . 9 10 vaø k 7 3 . 6 10 tính k 100 C ? 30 0 C 5 0 Ta coù 5 3 k 0 3 .6 10 3 0 C 10 3 7 3 . 86 k 0 7 .9 10 0 C 10 k 0 10 100 C 3 . 86 k 0 0 C 10 7 k 0 3 . 86 7 .9 10 100 C CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt