Động hóa học - Chương 2- Động học phản Ứng cơ bản (1)

Phản ứng một chiều bậc 3... Tính t và hiệu suất phản ứng?. Tính hằng số tốc độ của phản ứng trên?. Cho phản ứng có biểu thức tính thời gian t như sau:Với k là hằng số tốc độ phản ứng, x

PHẠM HẦU THANH VIỆTKHOA HÓA HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT

HÓA LÝ DƯỢC

ĐỘNG HÓA HỌC VÀ ĐIỆN HÓA HỌC

CHƯƠNG 2 – ĐỘNG HỌC CỦA MỘT SỐ PHẢN ỨNG CƠ BẢN

2.1 Phản ứng một chiều bậc 1

2.2 Phản ứng một chiều bậc 2

2.3 Phản ứng một chiều bậc 3

− න 𝑑𝑙𝑛 𝑎 − 𝑥 = 𝑘 න 𝑑𝑡 + 𝐶

⇔ −𝑙𝑛 𝑎 − 𝑥 = 𝑘𝑡 + 𝐶Điều kiện biên: khi t = 0 thì x = 0 → C = −𝑙𝑛𝑎

𝑎 − 𝑥

Đây là phương trình động học ở dạng tích phân của phản ứng một chiều bậc 1

Đơn vị của k: thời gian−1

Biểu diễn trên đồ thị:

𝑙𝑛 𝑎 − 𝑥 = −𝑘𝑡 + 𝑙𝑛𝑎 𝑎 − 𝑥 = 𝑎 𝑒−𝑘𝑡

Thời gian bán hủy:

Là hằng số đối với một phản ứng bậc 1 ở

nhiệt độ cố định (k phụ thuộc bản chất phản ứng và nhiệt độ)

3 − 1

= 2𝑙𝑛2

𝑘 = 2𝑡1/2

Cho phản ứng phân hủy N2O5 thành N2O4 và O2 là phản ứng bậc 1 với hằng số tốc độ ở 273 K là 7.9x10-7 (s-1) Cho áp suất ban đầu (t = 0) của N2O5 là 0.5 atm

và áp suất của hỗn hợp phản ứng ở thời điểm t là 0.56 atm

Tính t và hiệu suất phản ứng?

𝐁à𝐢 𝐭ậ𝐩 𝟏

Cho phản ứng:

𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻𝐻2𝑆𝑂4𝐻2𝑂 + 𝐶𝑂Biết nồng độ ban đầu của HCOOH là 0.02 mol/lit, thể tích dung dịch HCOOH đem thực hiện là 5 m3 và sau 0.5 giờ phản ứng thoát ra được 1.7 m3 khí CO (ở đktc)

Tính hằng số tốc độ của phản ứng trên?

𝐁à𝐢 𝐭ậ𝐩 𝟐

2.2 PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU BẬC 2

2.2.1 Ví dụ

𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶2𝐻5 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 + 𝐶2𝐻5𝑂𝐻

𝐴 + 𝐵 → 𝑠𝑝2𝐴 → 𝑠𝑝

𝑣 = 𝑘𝐶𝐴𝐶𝐵

𝑣 = 𝑘𝐶𝐴2

(𝑎 − 𝑥)(𝑏 − 𝑥) = 𝑘𝑑𝑡

Phương trình động học ở dạng vi phân

Phân ly biến số:

1(𝑎 − 𝑥)(𝑏 − 𝑥) =

Điều kiện biên: khi t = 0 thì x = 0

mol s)

Biểu diễn trên đồ thị:

1

𝑎 − 𝑥 = 𝑘𝑡 +

1𝑎

Cho phản ứng có biểu thức tính thời gian t như sau:

Với k là hằng số tốc độ phản ứng, x là độ giảm nồng độ của chất tham gia phản ứng ở thời điểm t và a là nồng độ đầu của chất tham gia phản ứng

Xác định bậc của phản ứng này?

𝐁à𝐢 𝐭ậ𝐩 𝟒

𝑘(𝑎 − 𝑥)𝑎

𝐁à𝐢 𝐭ậ𝐩 𝟓

Cho hằng số tốc độ của phản ứng xà phòng hóa ethyl acetate ở nhiệt độ làm thí nghiệm là 3 lit/mol.phút

Tính thời gian để xà phòng hóa được 50% ethyl acetate ở nhiệt độ đó, nếu trộn

1 lit dung dịch CH3COOC2H5 1

20 M với:

a 1 lit dung dịch NaOH 1

20 M d 4 lit dung dịch NaOH 1

20 M

b 1 lit dung dịch NaOH 1

10 M e 0.5 lit dung dịch NaOH 1

15 M

c 1 lit dung dịch NaOH 1

25 M f 2 lit dung dịch NaOH 1

40 M

𝐁à𝐢 𝐭ậ𝐩 𝟔

Ở 518 oC, thời gian bán hủy của phản ứng phân hủy chất khí

acetaldehyde (ethanal) với áp suất đầu 363 torr là 410 s Khi áp suất đầu

là 169 torr, thì thời gian bán hủy là 880 s Hãy xác định bậc của phản

ứng?

𝐁à𝐢 𝐭ậ𝐩 𝟖

Một phản ứng động học bậc 2 dạng A + B → sp được tiến hành trong

dung dịch ở nồng độ đầu của A và B là 0.050 mol dm-3 và 0.080 mol dm-3 Sau 1.0 h phản ứng thì nồng độ của A giảm xuống còn 0.020 mol dm-3

(a) Tính hằng số tốc độ?

(b) Tính thời gian bán hủy của phản ứng theo tác chất A?

𝐁à𝐢 𝐭ậ𝐩 𝟗

Một phản ứng động học bậc 2 dạng A + 2 B → sp được tiến hành trong dung dịch ở nồng độ đầu của A và B là 0.075 mol dm-3 và 0.080 mol dm-3 Sau 1.0 h phản ứng thì nồng độ của A giảm xuống còn 0.045 mol dm-3

(a) Tính hằng số tốc độ?

(b) Tính thời gian bán hủy của phản ứng theo tác chất A, theo tác chất B?

𝐁à𝐢 𝐭ậ𝐩 𝟏𝟎

Hằng số tốc độ của phản ứng động học bậc 2 là 0.11 dm3 mol-1 s-1

CH3COOC2H5 (aq) + OH- (aq) → CH3COO- (aq) + CH3CH2OH (aq)

Tính nồng độ của ester sau (a) 10 s, (b) 10 min khi ethyl acetate được trộn với NaOH ở nồng độ đầu [NaOH] = 0.050 mol dm-3 và

[CH3COOC2H5] = 0.0100 mol dm-3?