Bài giảng Hoá lý 2 - Bài 5 (Phần 2: Động hoá học)

CÁC QUY LUẬT<br /> ĐỘNG HỌC PHỨC TẠP<br /> Phản ứng thuận nghịch<br /> Phản ứng nối tiếp<br /> Phản ứng song song<br /> <br /> 1. Phản ứng thuận nghịch<br /> Phản ứng thuận nghịch bậc 1: A<br /> <br /> k<br /> ↔<br /> k’<br /> <br /> B<br /> <br /> Tốc độ phản ứng thuận : r = kCA<br /> Tốc độ phản ứng nghịch: r’ = k’CB<br /> Khi đạt cân bằng<br /> : r = r’ → kCA,eq = k’CB,eq ;Keq = k/k’ = CB,eq/CA,eq<br /> Keq hằng số cân bằng<br /> C<br /> <br /> C 0  C A ,eq<br /> C A ,eq<br /> <br /> C 0  C A ,eq<br /> <br /> t<br /> <br /> 1. Phản ứng thuận nghịch<br /> dC A<br />  kC A  k ' C B<br /> dt<br /> <br /> Tốc độ phản ứng:<br /> <br /> r<br /> <br /> Cân bằng chất:<br /> <br /> CB  CB,0  (CA,0  CA )<br /> <br /> dCA<br />  kCA  k '[CB,0  (CA,0  CA )]<br /> dt<br /> k'<br /> dC<br /> CA,eq <br /> (CA,0  CB,0 )<br /> Phản ứng cân bằng:  A  0<br /> k  k'<br /> dt<br /> <br /> <br /> dCA d(CA CA,eq)<br /> r <br /> <br />  (k  k')(CA CA,eq)<br /> dt<br /> dt<br /> <br /> ln(CA  CA,eq )<br /> <br /> CA  CA,eq  (CA,0  CA,eq )e(k  k ')t<br /> tg(α) = - (k+k’)<br /> <br /> t<br /> <br /> 2. Phản ứng song song<br /> k1<br /> B1<br /> k2<br /> B2<br /> <br /> Phản ứng song song bậc 1: A<br /> Tốc độ phản ứng 1: r1 = k1CA<br /> Tốc độ phản ứng 2: r2 = k2CA<br /> <br /> Tốc độ tiêu thụ A : r = r1 + r2 = k1CA + k2CA= kCA = -dCA/dt<br /> (k = k1 + k2)<br /> <br /> ln<br /> <br /> C A, 0<br /> CA<br /> <br />  kt<br /> <br /> (k<br /> hay C A  C A , 0 e<br /> <br /> 1 k2<br /> <br /> )t<br /> <br /> Nhận xét: phương trình giống với phản ứng bậc 1<br /> Tỉ lệ tạo sản phẩm B1/B2 = r1/r2 = k1/k2<br /> <br /> C B1 <br /> <br /> k1C A, 0<br /> k1  k 2<br /> <br /> (1  e<br /> <br />  ( k1  k 2 ) t<br /> <br /> )<br /> <br /> CB 2 <br /> <br /> k 2C A,0<br /> k1  k 2<br /> <br /> (1  e ( k1  k 2 )t )<br /> <br /> 3. Phản ứng nối tiếp<br /> k1<br /> Phản ứng nối tiếp bậc 1: A →<br /> t=0<br /> t<br /> Tốc độ tiêu thụ A :<br /> <br /> k2<br /> B →<br /> <br /> C<br /> <br /> CA,0<br /> 0<br /> CA + CB +<br /> <br /> 0<br /> CC = CA,0<br /> <br /> C A  C A, 0 e  k1t<br /> <br /> -dCA/dt = k1CA<br /> <br /> Tốc độ biến thiên B : dCB/dt = k1CA - k2CB<br /> <br /> (pt. 3.1)<br /> (pt. 3.2)<br /> <br /> Thay (pt. 3.1) vào (pt. 3.2) và lấy tích phân:<br /> <br /> CB <br /> <br /> k1C A, 0<br /> k 2  k1<br /> <br /> (e<br /> <br />  k1t<br /> <br /> e<br /> <br />  k 2t<br /> <br /> )<br /> <br /> (pt. 3.3)<br /> <br /> Tốc độ hình thành C:<br /> <br /> 1<br /> CC  C A, 0  C A  C B  C A, 0 [1 <br /> ( k1e  k 2t  k 2 e  k1t )]<br /> k 2  k1<br /> <br /> (pt. 3.4)<br /> <br />