động học hóa học

Trêng®¹ihäcb¸chkhoahµnéi Trêng®¹ihäcb¸chkhoahµnéi Khoac«ngnghÖh o ¸hä c Khoac«ngnghÖh o ¸hä c bém«nho¸v«c¬®¹ic¬ng bém«nho¸v«c¬®¹ic¬ng Trạng thái đầu Trạng thái cuối Nhiệt động hoá học Khả năng tự diễn biến Giới hạn Tr¹ng th¸i ®Çu Tr¹ng th¸i cuèi Khoa häc nghiªn cøu DiÔn biÕn ph¶n øng ho¸ häc theo thêi gian ®éng ho¸ häc ∆G < 0 Nhiệm vụ của động hoá học Nhiệm vụ của động hoá học 1. Nghiên cứu cơ chế chuyển chất ban đầu thành sản phẩm cuối. 2. Nghiên cứu vận tốc các giai đoạn trung gian. 3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh h ởng đến vận tốc phản ứng. CHƯƠNG I MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC ĐỘNG HÓA HỌC Department of Inorganic Chemistry - HUT 1. Vận tốc phản ứng 1. Định nghĩa 2. Công thức tính 3. Các yếu tố ảnh hưởng 2. Ảnh hưởng của nồng độ lên vận tốc phản ứng 1. Phản ứng đồng thể 2. Phản ứng dị thể 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên vận tốc phản ứng 1. Qui tắc Van’t Hoff 2. Phương trình Arrhenius 4. Phương pháp thực nghiệm nghiên cứu vận tốc phản ứng 1. Phương pháp cô lập 2. Phương pháp tuyến tính hóa kết quả thực nghiệm vËn tèc ph¶n øng 4Fe + 3O 4Fe + 3O 2 2 + 2nH + 2nH 2 2 O = 2Fe O = 2Fe 2 2 O O 3 3 .nH .nH 2 2 O O K K 2 2 O.Al O.Al 2 2 O O 3 3 .6SiO .6SiO 2 2 + CO + CO 2 2 + nH + nH 2 2 O = K O = K 2 2 CO CO 3 3 + 4SiO + 4SiO 2 2 .(n-2)H .(n-2)H 2 2 O + Al O + Al 2 2 O O 3 3 .2SiO .2SiO 2 2 .2H .2H 2 2 O O   2H 2H 2 2 + O + O 2 2 = 2H = 2H 2 2 O O   H H 2 2 SO SO 4 4 + Na + Na 2 2 S S 2 2 O O 3 3 = H = H 2 2 SO SO 3 3 + Na + Na 2 2 SO SO 4 4 + S + S 5H 5H 2 2 C C 2 2 O O 4 4 + 2KMnO + 2KMnO 4 4 + H + H 2 2 SO SO 4 4 = 10CO = 10CO 2 2 + 2MnSO + 2MnSO 4 4 + K + K 2 2 SO SO 4 4 + 8H + 8H 2 2 O O Vận tốc phản ứng đ ợc đo bằng biến thiên nồng độ của 1 Vận tốc phản ứng đ ợc đo bằng biến thiên nồng độ của 1 trong các chất tham gia hoặc tạo thành sau phản ứng trong các chất tham gia hoặc tạo thành sau phản ứng trong 1 đơn vị thời gian trong 1 đơn vị thời gian vận tốc phản ứng để đặc tr ng cho độ nhanh chậm Đơn vị: Đơn vị: Đơn vị nồng độ Đơn vị thời gian Nồng độ: mol/l Thời gian: phút. v = Mol Phút . l VËn tèc trung b×nh t C v ∆ ∆ ±= VËn tèc tøc thêi dt dC t C v t ±= ∆ ∆ ±= →∆ 0 lim ∆C = C 2 – C 1 ∆t = t 2 – t 1 DÊu (+): BiÕn thiªn nång ®é chÊt t¹o thµnh DÊu (-): BiÕn thiªn nång ®é chÊt tham gia vËn tèc ph¶n øng 2 NO + O 2 = 2 NO 2 dt dC ddt dC cdt dC bdt dC a v D C BA ⋅+=⋅+=⋅−=⋅−= 1111 aA + bB = cC + dD ∆G 0 s (NO) = 86.69 kJ/mol ∆G 0 s (NO 2 ) = 51.84 kJ/mol ∆G 0 s (O 2 ) = 0 kJ/mol ∆G 0 PU = - 69.7 kJ/mol ∆G 0 PU < 0 ⇒ Ph¶n øng tù x¶y ra dt Od dt NOd v ][][ 2 1 2 −=⋅−= ChÊt tham gia dt NOd v ][ 2 1 2 ⋅= ChÊt t¹o thµnh [...]... chất tham gia khác pha nhau ảnh hởng của nồng độ Phản ứng đồng thể aA + bB = cC + dD v = k [ A] [ B ] n m Phơng trình động học của phản ứng Vận tốc phản ứng tỷ lệ thuận với tích số nồng độ của các chất tham gia phản ứng ảnh hởng của nồng độ Phản ứng đồng thể Phơng trình động học của phản ứng v = k [ A] [ B ] n m [A], [B] là nồng độ chất A và B tại thời điểm tính vận tốc, [mol/l] n, m là hệ số... = tg 1 1 giả thiết n = 1 là đúng và xác định đợc k1 = - tg 1 Nếu sai thì giả thiết n khác t Phản ứng Cho nồng độ 1 chất biến đổi Giả sử bậc của chất tích phân phơng trình động học phù hợp K C Biết bậc và xác định k Phơng trình động học Xác định thực nghiệm nông độ theo thời gian Vẽ đồ thị n v = - dC/dt Tích phân Đồ thị 1 2 n k [ A] k [ A]2 k [ A]n ln[ A]t = k t + ln[ A]0 1 1 = k t + [ A]t [ A]0... chất chất tham gia, nhiệt độ, xúc tác Phơng trình cơ bản của động hoá học n, m, k xác định bằng thực nghiệm n, m tơng ứng là bậc của chất A & B (n+m) là bậc của Phản ứng ảnh hởng của nồng độ Phản ứng dị thể C (r) + O2 (k) = CO2 (k) v = k const [ O2 ] = k [ O2 ] ' phản ứng có chất rắn tham gia thì nó không có mặt trong biểu thức toán học của định luật tác dụng khối lợng ảnh hởng của nhiệt độ Lên... xác định đợc: m Từ đó xác định đợc bậc của phản ứng: n+m Phơng pháp thực nghiệm Nguyên tắc chung Phơng pháp tuyến tính hoá số liệu thực nghiệm So sánh kết quả thực nghiệm Kết quả tích phân phơng trình động học d [ A] v = k1 [ A] = dt n Phơng pháp thực nghiệm Nguyên tắc chung Phơng pháp tuyến tính hoá số liệu thực nghiệm Giả sử: n =1 d [ A] d [ A] v = k1 [ A] = = k1 dt dt [ A] n ln[ A]t = k1 t...vận tốc phản ứng 1 Bản chất các chất Các yếu tố 2 Nồng độ ảnh hởng 3 Nhiệt độ 4 Xúc tác ý nghĩa 1 điều khiển các quá trình hoá học với vận tốc mong muốn 2 Hạn chế các quá trình không có lợi trong sản xuất ảnh hởng của nồng độ Lên vận tốc phản ứng Năm 1864 C.Guldberg - P.Waage định luật tác dụng khối lợng Phản ứng đồng thể: các... khí lý tởng, 8.314 J/molK T- nhiệt độ tuyệt đối [K] Ea- năng lợng hoạt hoá của phản ứng Ea T [K] Dáng điệu hàm luỹ thừa Năng lợng cần thiết để chuyển phân tử có năng l ợng trung bình thành phân tử hoạt động lnk ảnh hởng của nhiệt độ Phơng trình Arrhenius Ea 1 ln k = + ln C R T Đờng thẳng: lnk = f(1/T) 1 Ea tg = Ea = R tg R 2 Trong khoảng nhiệt độ tơng đối hẹp 1 t Ea k2 ln = k1 R 1 1 T2 T1... [ A] 0 ln[ A]t = f (t ) 1 = f (t ) [ A]t 1 = f (t ) n 1 [ A]t k +k + k (n 1) đờng thẳng Hệ số góc tg Phơng pháp thực nghiệm Nguyên tắc chung Cần đo nồng độ ở các thời điểm t khác nhau Phơng pháp hoá học quan hệ trực tiếp c = f(t) Từng thời điểm xác định Lấy 1 lợng mẫu xác định ra khỏi phản ứng Xác định nồng độ Phản ứng vẫn tiếp tục xảy ra Lấy mẫu làm nhiễu phản ứng Nghiên cứu gián đoạn phản . cứu các yếu tố ảnh h ởng đến vận tốc phản ứng. CHƯƠNG I MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC ĐỘNG HÓA HỌC Department of Inorganic Chemistry - HUT 1. Vận tốc phản ứng 1. Định nghĩa 2. Công thức. ] mn BAkv = Ph ơng trình động học của phản ứng ảnh h ởng của nồng độ Phản ứng đồng thể ảnh h ởng của nồng độ Phản ứng đồng thể [ ] [ ] mn BAkv = Ph ơng trình động học của phản ứng [A], [B]. thái cuối Nhiệt động hoá học Khả năng tự diễn biến Giới hạn Tr¹ng th¸i ®Çu Tr¹ng th¸i cuèi Khoa häc nghiªn cøu DiÔn biÕn ph¶n øng ho¸ häc theo thêi gian ®éng ho¸ häc ∆G < 0 Nhiệm vụ của động