HÓA ĐẠI CƯƠNG B1 - CHƯƠNG 4 pps

Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 1 CHƯƠNG IV CHƯƠNG IV ĐỘNG HỌC CỦA ĐỘNG HỌC CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC PHẢN ỨNG HÓA HỌC Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 2 NỘI DUNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐỘNG HÓA HỌC CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Khái niệm về tốc độ phản ứng Ảnh hưởng của nồng độ chất phản ứng Ảnh hưởng của nhiệt độ Ảnh hưởng của chất xúc tác Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 3 4.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐỘNG HÓA HỌC Tự đọc, để hiểu được các khái niệm về: - Nội dung nghiên cứu của động hóa học. - Phản ứng hóa học: hệ số tỉ lượng, bậc phản ứng, phản ứng đơn giản và phức tạp, cơ chế phản ứng, phản ứng đồng thể và dò thể. Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 4 4.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG 4.2.1. Khái niệm về tốc độ phản ứng: - Đònh nghóa: Tốc độ của phản ứng hóa học là số tác dụng đơn giản trong một đơn vò thời gian và đơn vò thể tích (đối với phản ứng đồng thể) hoặc trong một đơn vò thời gian và trên một đơn vò diện tích bề mặt phân chia các pha (đối với phản ứng dò thể). Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 5 -Thực tế thường dùng những đại lượng tỉ lệ với số tác dụng đơn giản này: độ thay đổi nồng độ (mol/lit) của chất phản ứng hay sản phẩm phản ứng trong một đơn vò thời gian (phút…). -Tốc độ trung bình (trong khoảng thời gian): Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 6 * Đối với phản ứng A + B = C + D: • Tính theo chất phản ứng: nếu nồng độ chất A hay B ở thời điểm τ 1 là C 1 , ở thời điểm τ 2 là C 2 thì tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian này là: τΔ Δ −= τ−τ − =ν C CC 12 12 Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 7 • Tính theo sản phẩm: nếu nồng độ chất D hay E ở thời điểm τ 1 là C, ở thời điểm τ 2 là C thì tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian này là: τΔ Δ += τ−τ − =ν C CC 12 ' 1 ' 2 τΔ Δ ±=ν C Dấu −: chất phản ứng, dấu +: sản phẩm. - Tốc độ tức thời (tính tại thời điểm τ nhất đònh): Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 8 * Đối với phản ứng tổng quát a A + b B = d D + e E: - Tốc độ trung bình: τΔ Δ ×+= τΔ Δ ×+= τΔ Δ ×−= τΔ Δ ×−= ED BA C e 1C d 1 C b 1C a 1 v Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 9 - Các yếu tố ảnh hưởng: nồng độ, nhiệt độ, xúc tác. 4.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất phản ứng: a- Đònh luật tác dụng khối lượng: - Muốn cho phản ứng xảy ra các tiểu phân chất phản ứng phải va chạm nhau, tốc độ phản ứng càng lớn khi số va chạm càng nhiều = khi số tiểu phân càng lớn, nên tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ chất phản ứng. Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 10 Đònh luật tác dụng khối lượng của Guldberg và Waage: Trong hệ đồng thể, ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với tích số nồng độ các chất phản ứng với số mũ bằng hệ số tỉ lượng của các chất phản ứng. [...]... 12/7/2010 602005 - Chương 4 13 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 v = kC N 2 O 4 bậc phản ứng là 1 (khác hệ số tỉ lượng của N2O4), còn phản ứng (2) có: 2 kC NO2 C O2 v= và do đó có bậc phản ứng là 3 (bằng hệ số tỉ lượng của NO2 và O2) b- Hằng số tốc độ phản ứng : - Theo tính toán lý thuyết: k 12/7/2010 E* S* − = z.e RT e R 602005 - Chương 4 E* − = α.e RT 14 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 z: hệsố tỉ lệ... 12/7/2010 602005 - Chương 4 30 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 4.2 .4. Ảnh hưởng của chất xúc tác: a- Khái niệm về xúc tác: • Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng hoặc gây nên phản ứng • Chất ức chế là chất làm cho tốc độ phản ứng chậm lại • Các đặc điểm của chất xúc tác: 12/7/2010 602005 - Chương 4 31 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 - Lượng dùng ít hơn chất phản ứng rất nhiều lần - Không thay... có thể có 602005 - Chương 4 24 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 * Xét giản đồ entropi của phản ứng tổng hợp HI theo cơ chế mới: S* = S* − S* = (∑ S tg − ∑ Sd ) − (∑ S tg − ∑ Sc ) = ∑ Sc − ∑ Sd tn t n 12/7/2010 602005 - Chương 4 25 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 Từ đây entropi hoạt hóa của phản ứng thuận−nghòch bằng độ biến đổi entropi của phản ứng thuận−nghòch -Hằng số tốc độ k, nghóa là tốc độ phản... 602005 - Chương 4 O 20 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 H2 + I2 → H2 I2 → 2 HI * Xét giản đồ năng lượng của phản ứng tổng hợp HI nói trên (theo cả 2 cơ chế) Từ giản đồ năng lượng tính E* của phản ứng: 12/7/2010 602005 - Chương 4 21 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 • Theo cơ chế mới : E * = E * − E * = (∑ H tg − ∑ H đ ) − (∑ H tg − ∑ H c ) = tn t n ∑ Hc − ∑ Hđ Như vậy: E* = tn H c − ∑ H d = Δ H 0 = 140 ... = 140 − 144 = 4 kcal / mol ∑ • Theo cơ chế cũ : E * = E * − E * = (∑ H 'tg − ∑ H 'd ) − (∑ H 'tg − ∑ H 'c ) = tn t n H 'c − ∑ H 'd ∑ Như vậy: E * = H 'c − H 'd = Δ H 0 = 140 − 144 = 4 kcal / mol tn Từ đây: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng thuận nghòch có trò số bằng hiệu ứng nhiệt của phản ứng thuận nghòch ∑ 12/7/2010 ∑ 602005 - Chương 4 22 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 * Năng lượng hoạt hóa của... HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 - Biểu thức tốc độ phản ứng: Đối với phản ứng tổng quát aA + bB = cC + dD v = kC a A C b B v: tốc độ tức thời ở thời điểm nhất đònh; C: nồng độ chất phản ứng ở thời điểm đó; k: hệ số tỉ lệ và được gọi là hằng số tốc độ phản ứng 12/7/2010 602005 - Chương 4 11 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 a, b: bậc phản ứng theo chất phản ứng; a+b: bậc phản ứng của phản ứng Phản ứng thuận -nghòch:... độ phản ứng Chẳng hạn đối với phản ứng bậc một: dC dC → = − kdτ v = kC = − dτ C 1 C0 → ln C = − kτ + ln C 0 → k = ln τ C 12/7/2010 602005 - Chương 4 15 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 c- Lý thuyết hoạt hóa và năng lượng hoạt hóa, entropi hoạt hóa: - Năng lượng hoạt hóa (E*): * Muốn va chạm có hiệu quả (xảy ra phản ứng) thì các tiểu phân va chạm phải có năng lượng dư tối thiểu nào đấy so với năng lượng... ứng vẫn xảy ra nhanh - Tóm lại theo thuyết hoạt hóa: khi tăng nồng độ chất phản ứng làm tăng số tiểu phân hoạt động, làm tăng số va chạm có hiệu quả, dẫn đến tăng tốc độ phản ứng 12/7/2010 602005 - Chương 4 26 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 4.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ: a- Quy tắc (kinh nghiệm) Van’t Hoff: Khi tăng nhiệt độ lên 10oC thì tốc độ phản ứng tăng lên khoảng từ 2 đến 4 lần Số lần tăng này... T2): k2 T1T2 k2 T1T2 ) lg E = R( ) ln = 4, 576( k1 T2 − T1 k1 T2 − T1 * - Entropi hoạt hóa (S*): * Không chỉ năng lượng hoạt hóa mà còn số yếu tố khác nữa, như sự đònh hướng trong không gian khi va chạm của các tiểu phân, cũng có ảnh hưởng đến hiệu quả của va chạm, nghóa là có ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng 12/7/2010 602005 - Chương 4 23 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 Ví dụ: đối với phản ứng tổng hợp HI... 602005 - Chương 4 34 Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4 • Phản ứng xúc tác enzim là phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng xúc tác của các chất anbumin đặc biệt được gọi là các enzim (men) Những phản ứng này là những phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể sinh vật Ưu điểm của xúc tác enzim là có tính chọn lọc cao và các phản ứng xúc tác enzim xảy ra ở nhiệt độ thường, có hiệu suất lớn 12/7/2010 602005 - Chương . Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 1 CHƯƠNG IV CHƯƠNG IV ĐỘNG HỌC CỦA ĐỘNG HỌC CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC PHẢN ỨNG HÓA HỌC Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010. lượng hoạt hóa, entropi hoạthóacủaphảnứng. Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 16 c- Lý thuyết hoạt hóa và năng lượng hoạt hóa, entropi hoạt hóa: - Năng lượng hoạt hóa (E*):. tác Chương 4Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 12/7/2010 602005 - Chương 4 3 4. 1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐỘNG HÓA HỌC Tự đọc, để hiểu được các khái niệm về: - Nội dung nghiên cứu của động hóa học. - Phản