PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN - PHẢN ỨNG QUANG HÓA docx

Chương 10 PHẢN ÖÙNG DAÂY CHUYEÀN PHAÛN ÖÙNG QUANG HOÙA I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN  Là phản ứng đặc biệt diễn ra theo nhiều giai đoạn (có thể là pứ nối tiếp, song song, thuận nghòch … )  Hợp chất trung gian là những tiểu phân (hạt) hoạt động cao, thời gian tồn tại rất ngắn. Có thể là nguyên tử, nhóm nguyên tử, gốc tự do … Ví dụ  Phản ứng cháy, pứ oxy hóa chậm  Pứ của các hydrocarbon: trùng hợp, phân hủy  Pứ quang hóa  PứtạoHCl, HBr(từH 2 và X 2 ) Cơ chế: có 3 giai đoạn chính (III) Giai đoạn đứt mạch (ngắt dây chuyền) - các hạt hoạt động mất đi, tạo sản phẩm và các hạt không hoạt động - do pứ với nhau hay va chạm với thành bình (I) Giai đoạn khơi mào (tạo mầm dây chuyền) - tạo ra hạt hoạt động - nhờ tác dụng của nhiệt, ánh sáng, tia phóng xạ, va chạm … (II) Giai đoạn phát triển mạch ( ↑ dây chuyền) - các hạt hoạt động tham gia các phản ứng để tạo ra sản phẩm và các hạt hoạt động khác - pứ tiếp diễn theo nhiều chu kỳ tạo mạch pứ Đặc điểm  Bậc pứ không phải số nguyên  Tốc độ pứ phụ thuộc vào hình dáng, kích thước, vật liệu chế tạo bình pứ  Độ dài mạch dây chuyền phụ thuộc vào bản chất tác chất & các điều kiện phát triển của tác chất  Thường kèm theo hiện tượng nổ  Nhạy cảm với chất trơ, chất lạ (làm thay đổi mạnh vận tốc pứ) Phân loại:  Phản ứng dây chuyền không phân nhánh: 1 hạt hoạt động mất đi tạo ra 1 hạt hoạt động khác  Phản ứng dây chuyền có phân nhánh: 1 hạt hoạt động mất đi tạo ra >1 hạt hoạt động khác Phân nhánh thường xuyên & không thường xuyên Động học của phản ứng dây chuyền 1. Phản ứng dây chuyền không phân nhánh Xét trường hợp chất khơi mào được tạo ra suốt quá trình phản ứng. Gọi τ là thời gian sống của một hạt hoạt động α là xác suất mạch tiếp tục kéo dài β là xác suất đứt dây chuyền → α + β = 1 n o là số hạt hoạt động tạo thành/ 1 đvò thời gian n là số hạt hoạt động ở thời điểm t /1cm 3  Ở thời điểm t, trong bình có n hạt hoạt động,  Số hạt mất đi trong một đơn vò thời gian là n.β/τ Tốcđộtạonênhạthoạttính: (tốc độ của pứ dây chuyền) 11 o tt o S dn n n dt n nene ββ ττ β τ τ β −− =− ⎛⎞⎛⎞ ⇒= − = − ⎜⎟⎜⎟ ⎝⎠⎝⎠ Nhận xét  Khi pứ đạt trạng thái ổn đònh: sốhạtsinhra= sốhatïmấtđi -> Số hạt hoạt động không đổi: - Tốc độ phản ứng : max S So S nn n nn W τβ = = ==  Khi có chất trơ thì xác suất đứt dây chuyền gồm:  Đứt mạch không do chất trơ β 1  Đứt mạch do chất trơ β 2 = kC trơ β = β 1 + β 2 = β 1 + kC trơ  Từ thời điểm t’, quá trình tạo mầm không tiếp diễn nữa: n o = 0 Tốc độ giảm số hạt hoạt động: () 'tt o dn n dt n ne β τ β τ τ β − − =− ⇒= [...]... sự nổ dây chuyền SỰ NỔ DÂY CHUYỀN • Giới hạn 3 Xảy ra khi δ > β Nổ ở nhiệt độ cao (T>730K) và trong vùng áp suất giới hạn PHẢN ỨNG CHẬM Giới hạn 2 Ngoài giới hạn nổ thì δ 0 (ánh sáng cung cấp năng lượng để pứ xảy ra) Cơ chế gồm 2 giai đoạn Gđ sơ cấp: hấp thụ lượng tử ánh sáng để tạo hạt hoạt động Ion hóa Phân ly Gây hứ nhiệt Phát huỳnh quang Phân ly do xúc tác Khử hoạt động …... ánh sáng: Mật độ quang: Độ truyền qua ε : hệ số hấp thụ = Io (1− e −εCl I D = − ln Io I Io ) ) CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ SỞ CỦA QUANG HÓA HỌC 1 ĐL cơ sở thứ nhất : ĐL Vant’ Hoff Lượng biến đổi hóa học trong quang hóa học tỉ lệ thuận với quang năng bò hấp thụ dC − ε Cl − = const A = const.I o (1 − e ) dt a Nếu l nhỏ: thay l = dx dA = Io.ε.C.dx ⇒ − dC = const.I ε C dx = k C o 1 dt Tốc độ pứ quang hóa tỉ lệ bậc 1... γ . & không thường xuyên Động học của phản ứng dây chuyền 1. Phản ứng dây chuyền không phân nhánh Xét trường hợp chất khơi mào được tạo ra suốt quá trình phản ứng. Gọi τ là thời gian sống của một. nổ thì δ < β II. PHẢN ỨNG QUANG HÓA  Là những phản ứng diễn ra do tác dụng của ánh sáng nhìn thấy và tử ngoại (Vis & UV) có bước sóng 8000 – 200Å Å Ví dụ: Phản ứng quang hợp 6 CO2 + 6. Chương 10 PHẢN ÖÙNG DAÂY CHUYEÀN PHAÛN ÖÙNG QUANG HOÙA I. PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN  Là phản ứng đặc biệt diễn ra theo nhiều giai đoạn (có thể là pứ