CHƯƠNG 6: CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHA RẮN ppt

CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHA RẮN... + Khuếch tán qua cát nút mạng: các ion từ vị trí xen kẽ này đến vị trí xen kẽ khác + Khuếch tán qua các nút trống cation hay anion: ion tới nút trống, để lại n

CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHA RẮN

+ Khuếch tán qua cát nút mạng: các ion từ vị trí xen

kẽ này đến vị trí xen kẽ khác

+ Khuếch tán qua các nút trống cation hay anion: ion tới nút trống, để lại nút trống mới

Chuyển chất tới vùng phản ứng : miền khuếch tán

Thực hiện phản ứng trên bề mặt : miền động học

→ Giai đoạn chậm nhất quyết định tốc độ phản ứng

Định luật Fick I :

Định luật Fick II:

 Ít xảy ra ở nhiệt độ thường, xảy ra ở nhiệt độ cao

 Điểm bắt đầu phản ứng tại những vị trí khuyết tật, sai lệch trên bề mặt.

 Tốc độ phản ứng tỉ lệ với bề mặt tiếp xúc chung

 Tùy thuộc vào độ linh động của các ion và khả năngtạo dung dịch rắn của các chất

 Cấu trúc mới có thể phá vỡ hay hình thành cơ sở cấutrúc củ của nguyên liệu

VD: Hòa tan kim loại trong axit mạnh, phá mẫu bằng axit hay kiềm, phản ứng ở trạng thái nóng chảy.

- Phụ thuộc tốc độ hòa tan của

- Tạo lớp sp trên bề mặt phân pha

-VD: mô hình phản ứng tạo spinel

NiO+ Al 2 O 3 = NiAl 2 O 4

3Ni2+ và 2Al3+ khuếch tán ngược chiều nhau

 Trên mặt biên giới NiO/NiAl2O4:

2Al 3+ + 4NiO → NiAl 2 O 4 + 3Ni 2+

 Trên mặt biên giới Al2O3/NiAl2O4:

3Ni 2+ + 4Al 2 O 3 → 3NiAl 2 O 4 +2Al 3+

CaO + SiO 2 = CaSiO 3

Cơ chế:

khuếch tán cation Ca 2+ và e - qua lớp sp

O 2 khuếch tán ở dạng khí : O2- = 1/2O2 + 2e

-Các phản ứng cùng cơ chế:

R 2 O 3 + Fe 2 O 3 = 2RFeO 3 (R: La, Nd) ion kt R 3+

MO + Fe 2 O 3 = MFe 2 O 4 (R: Mg, Cu, Rb) ion kt M 2+ ZnO + Al 2 O 3 = ZnAl 2 O 4 ion kt Zn 2+

Ag 2 S + Sb 2 S 3 = 2AgSbS 2 ion kt Ag +

NiO + Cr 2 O 3 = NiCr 2 O 4 ion kt Cr 3+

BaO + WO 3 = BaWO 4

Cơ chế:

Khuếch tán pha hơi qua lớp sp (WO3)

Các phản ứng cùng cơ chế:

BaO + Ba 2 WO 5 = Ba 3 WO 6 hơi kt BaO

MgO + Fe 2 O 3 = MgFe 2 O 4 hơi kt Fe 2 O 3

AX + BY = AY + BX

Mô hình Iosita: Sản phẩm tạo thành nằm giữa lớp tác nhân phản ứng

→ Tốc độ phản ứng chậm, sp chủ yếu do sự khuếch tán của các cation quá trình khuếch tán A + trong BX và B+trong AY gặp khó khăn