intTypePromotion=1

Bài giảng Hóa học đại cương - TS. Đặng Văn Hoài

Chia sẻ: Trần Ngọc Lâm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

0
175
lượt xem
36
download

Bài giảng Hóa học đại cương - TS. Đặng Văn Hoài

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa học đại cương do TS. Đặng Văn Hoài biên soạn trình bày nội dung kiến thức về vận tốc phản ứng, phương trình động học, hằng số vận tốc phản ứng - bậc phản ứng, năng lượng hoạt hoá, phương trình Arrhenius, phương trình phản ứng bậc nhất - bậc hai,...Tham khảo tài liệu này để hiểu hơn về chi tiết môn học.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa học đại cương - TS. Đặng Văn Hoài

  1. HOÁ H C ð I CƯƠNG ð NG HOÁ H C N i Dung C n Hi u Bi t: 1- V n t c ph n ng, phương trình ñ ng h c, h ng s v n t c ph n ng. 2- B c ph n ng, năng lư ng ho t hoá, phương trình Arrhenius. 3- Phương trình ph n ng b c nh t, b c hai. 4- Th i gian bán hu (half-life). 5- nh hư ng c a nhi t ñ , n ng ñ ñ n v n t c ph n ng. 6- Cơ ch ph n ng. 7- nh hư ng c a xúc tác ñ n v n t c ph n ng. NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  2. HOÁ H C ð I CƯƠNG ð NG HOÁ H C ð ng h c (kinetics = from a Greek stem meaning “to move”) - Nghiên c u v n t c ph n ng, di n bi n ñ xác ñ nh cơ ch , ñi u khi n ph n ng. ð ph n ng x y ra - Phân t va ch m có hi u qu , năng lư ng t o ra t liên k t m i hình thành. - Va ch m hi u qu theo ñúng hư ng. V n t c ñư c xác ñ nh t v n t c c a giai ño n ch m c a cơ ch ph n ng - Chu i các giai ño n ph n ng ñư c g i là cơ ch ph n ng . NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  3. HOÁ H C ð I CƯƠNG 1- V N T C PH N NG 1.1 ð nh nghĩa: - ð i lư ng cho bi t di n bi n nhanh, ch m c a ph n ng. - ðư c xác ñ nh b ng th c nghi m ño ñ gi m s mol ch t ñ u ho c ñ tăng s mol s n ph m trong m t ñơn v th i gian. 1.2 Phương trình ñ ng h c ph n ng A + B C + D ∆[A] ∆[B] ∆[C] ∆[D] d[A] Vtb = = = = V= ∆t ∆t ∆t ∆t dt NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  4. HOÁ H C ð I CƯƠNG 1- V N T C PH N NG 1.3 Nghiên c u th c nghi m ch ng minh V = k x [A]m x [B]n ði u quan tr ng c n lưu ý: các s mũ m, n trong phương trình v n t c trên không liên quan ñ n các h s cân b ng trong phương trình ph n ng. Va ch m hi u qu theo ñúng hư ng. NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  5. HOÁ H C ð I CƯƠNG 2- B C PH N NG N ng ñ b t ñ u các ch t ban ñ u ph n ng Th t thí nghi m V n t c (M. s-1) [NO] [O2] Thí nghi m 1 1,2 x 10-8 0,10 0,10 Thí nghi m 2 2,4 x 10-8 0,10 0,20 Thí nghi m 3 1,08 x 10-7 0,30 0,10 2 NO (k) + O2 (k) 2 NO2 (k) Xác ñ nh b c riêng ph n c a O2, xét 2 thí nghi m 1 và 2 2x = 2 (n ng ñ g p ñôi lu th a b c riêng ph n = v n t c g p ñôi) Xác ñ nh b c riêng ph n c a NO, xét 2 thí nghi m 1 và 3 3x = 9 (n ng ñ g p ba lu th a b c riêng ph n = v n t c g p chín) NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  6. HOÁ H C ð I CƯƠNG 2- B C PH N NG 1.1 Khái ni m b c riêng ph n, b c toàn ph n T k t qu th c nghi m ñưa ñ n k t qu V = k x [NO]2 x [O2]1 B c toàn ph n là 2 + 1 = 3 Xác ñ nh h ng s v n t c k, ch n b t kỳ k t qu thí nghi m t b ng trên V k= [NO]2 [O2]1 k không ph thu c n ng ñ k = 1,2 x 10-5 M-2 s-1 k ph thu c nhi t ñ V = 1,2 x 10-5 M-2 s-1 x [NO]2 x [O2]1 NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  7. HOÁ H C ð I CƯƠNG 2- B C PH N NG N ng ñ b t ñ u các ch t ban ñ u ph n ng Th t thí nghi m V n t c (M. s-1) [H2O2] (M) [I-] (M) Thí nghi m 1 2,3 x 107 1,0 x 10-2 2,0 x 10-3 Thí nghi m 2 4,6 x 107 2,0 x 10-2 2,0 x 10-3 Thí nghi m 3 6,9 x 107 3,0 x 10-2 2,0 x 10-3 Thí nghi m 4 4,6 x 107 1,0 x 10-2 4,0 x 10-3 Thí nghi m 5 6,9 x 107 1,0 x 10-2 6,0 x 10-3 I- 2 H2O2 ( l ) 2 H2O ( l ) + O2 (k) 2x = 2 (n ng ñ g p ñôi lu th a b c riêng ph n = v n t c g p ñôi) V = k x [H2O2]1 x [I-]1 NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  8. HOÁ H C ð I CƯƠNG 2- B C PH N NG Ph n ng t o phosgen CO (k ) + Cl2 (k) COCl2 (k) Th c nghi m cho bi t V = k x [CO]1 x [Cl2]3/2 NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  9. HOÁ H C ð I CƯƠNG NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  10. HOÁ H C ð I CƯƠNG NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  11. HOÁ H C ð I CƯƠNG 3-NĂNG LƯ NG HO T HOÁ ð ph n ng x y ra - Phân t va ch m có hi u qu , không ph i t t c phân t ñ u va ch m hi u qu . - Va ch m theo ñúng hư ng. - Năng lư ng t o ra t liên k t m i bù ñ p năng lư ng c n b gãy liên k t cũ. - Trư c khi SM chuy n thành P, năng lư ng t do c a h c n vư t qua A.E. T i sao ph n ng có năng lư ng ho t hoá (A.E.)? - Phân t va ch m, s p x p tr t t h làm phân t g n nhau, ñúng hư ng, làm tăng năng lư ng t do c a h , làm gi m entropy. NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  12. HOÁ H C ð I CƯƠNG 3-NĂNG LƯ NG HO T HOÁ - Năng lư ng t i thi u mà SM c n ph i có thêm so v i tr ng thái ban ñ u ñ t o ph n ng hoá h c ñư c g i năng lư ng ho t hoá. - T i tr ng thái năng lư ng cao c a SM g i là ph c ho t hoá. - Năng lư ng ho t hoá càng cao, v n t c càng ch m, k càng nh . - Phân t s c a ph n ng là s phân t SM c n ñ t o ph c ho t hoá. O N C l N O O - Va ch m theo ñúng hư ng. O N N O O C l NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  13. HOÁ H C ð I CƯƠNG 3-NĂNG LƯ NG HO T HOÁ 1 R H -I C Cl - 1 2 R R Starting Materials Ea I- + H C Cl 2 (Reactants) R ∆G0 Products 1 R I C H + Cl- Ti n trình ph n ng 2 R NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  14. HOÁ H C ð I CƯƠNG 3-NĂNG LƯ NG HO T HOÁ Ea không xúc tác Starting Materials Ea v i ch t xúc tác (Reactants) H2O2 ( l ) + I- ( l ) H2O ( l ) + OI- ( l ) ∆G0 Products Ti n trình ph n ng H2O2 ( l ) + OI- ( l ) H2O ( l ) + O2 (k) + I- ( l ) 2 H2O2 ( l ) 2 H2O ( l ) + O2 (k) NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  15. HOÁ H C ð I CƯƠNG 4- PHƯƠNG TRÌNH ARRHENIUS V n t c ph n ng tuỳ thu c nhi t ñ , khi nhi t ñ tăng các phân t chuy n ñ ng nhanh và va ch m nhi u, ñ ng năng tăng. Vì th , ph n va ñ ng hi u qu ñ vư t qua hàng rào năng lư ng ho t hoá cũng tăng theo nhi t ñ . In 1889, Svante Arrhenius ñưa ra công th c toán v m i liên h gi a T và k k = A x e -Ea/RT Ea = năng lư ng ho t hoá. R = 8,314 J/mol.K. T = nhi t ñ tuy t ñ i Kelvins. A là h s l thu c v n t c va ch m và h s ñ nh hư ng không gian. NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  16. HOÁ H C ð I CƯƠNG 4- PHƯƠNG TRÌNH ARRHENIUS L y logarithm t nhiên hai v c a k = A x e -Ea/RT ln k ln k = ln A – Ea/RT ln A Ea 1 Ea ln k = + ln A R R T Ea 1 1 lg k = + lg A 2,303R T T k1 Ea 1 1 ln = k2 R T2 T1 NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  17. HOÁ H C ð I CƯƠNG 4- PHƯƠNG TRÌNH ARRHENIUS Ví d : xác ñ nh năng lư ng ho t hoá c a ph n ng phân hu HI. Tính h ng s v n t c ph n ng ñó 600 0C. Bi t d li u Nhi t ñ (K) H ng s v n t c (M/s) 573 2,91 x 10-6 673 8,38 x 10-4 773 7,65 x 10-2 NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  18. HOÁ H C ð I CƯƠNG 4- PHƯƠNG TRÌNH ARRHENIUS Nhi t ñ (K) H ng s v n t c (M/s) ln k 1/T 573 2,91 x 10-6 - 12,75 0,00175 673 8,38 x 10-4 - 7,08 0,00149 773 7,65 x 10-2 - 2,57 0,00129 Xây d ng ñ th ñư ng th ng và xác ñ nh h s góc, - 22,200 K ln k Ea - 22,200 K = Ea = 184 kJ/mol 8,314 J/mol.K 1/T NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  19. HOÁ H C ð I CƯƠNG 4- PHƯƠNG TRÌNH ARRHENIUS k1 Ea 1 1 ln = k2 R T2 T1 2,91 x 10-6 M/s 184 J/mol 1 1 ln = k2 8,314 J/mol.K 873 K 573 K 2,91 x 10-6 M/s 2,91 x 10-6 M/s ln = - 13,20 = 1,85 x 10-6 k2 k2 k2 = 1,6 M/s NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI
  20. HOÁ H C ð I CƯƠNG 4- PHƯƠNG TRÌNH ARRHENIUS Ví d : xác ñ nh năng lư ng ho t hoá c a ph n ng (J/mol). V n t c ph n ng ñư c nghiên c u t i hai nhi t ñ khác nhau, cho k t qu h ng s v n t c: Nhi t ñ (C) H ng s v n t c (M/s) 25 1,55 x 10-4 50 3,88 x 10-4 NK. 2009 – 2010 TS. ð NG VĂN HOÀI

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản