Bài giảng hóa lý chương 1 hấp thụ

1 GiỚI THIỆU MÔN HỌC Giảng viên: Nguyễn Trọng Tăng Email: trongtang179@yahoo.com.vn Thường kỳ Giữa kỳ Cuối kỳ HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ 20% 20% 60% Đạt ≥ 4 Đạt ≥ 4 Không đạt: xét vớt Không đạt: học lại 3 Đề cương môn học STT Nội dung Số tiết 1 Chương 1: Hiện tượng bề mặt – Hấp phụ 10 2 Chương 2: Hóa keo 5 3 Chương 3: Động hóa học 15 4 Chương : Điện hóa học 15 4.1 Chương 4: Tính chất dung dịch điện ly 4 4.2 Chương 5: Sự vận chuyển điện tích 4 4.3 Chương 6: Pin – điện cực 4 4.4 Chương 7: Nguồn điện – Động học QT điện hóa 3 5 Tổng 45 4 Tài liệu tham khảo [1] Chủ biên, Lê Thị Thanh Hương , Hóa lý 2, Đại học Công nghiệp TP.HCM, 12 - 2008 [2] Chu Phạm Ngọc Sơn, Hoá lý, ĐH KHTN Tp.HCM [3] Mai Hữu Khiêm, Hoá lý, tập 2-3, ĐHBK Tp.HCM 5 CHƯƠNG 1 HẤP PHỤ 6 Nội dung Nội dung 1.1. Sự hấp phụ pha khí lên chất rắn 1.2. Sự hấp phụ khí lên chất lỏng 1.3. Sự hấp phụ lỏng lên chất rắn 1.4. Hiện tượng thấm ướt 1.5. Giới thiệu một số chất hấp phụ 7 1.1. Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1.1.1. Hấp phụ khí Rắn Tập trung Hút Chất bị hấp phụ Chất hấp phụ H I Ệ N T Ư Ợ N G Nhờ đâu? 8 Cấu trúc chất rắn Các nguyên tử, ion, phân tử trong chất rắn nằm bên ngoài không được cân bằng liên kết nên có khuynh hướng hút các phân tử khác lên bền mặt! Trung tâm hoạt động H I Ệ N T Ư Ợ N G 1.1. Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1.1.1. Hấp phụ 9 Kết quả Nồng độ chất khí (lỏng) trên bề mặt phân chia pha lớn hơn trong pha thể tích. H I Ệ N T Ư Ợ N G 1.1. Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1.1.1. Hấp phụ 10 Khí Rắn Hấp phụ Giải hấp Chất bị hấp phụ Chất hấp phụ H I Ệ N T Ư Ợ N G 1.1. Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1.1.1. Hấp phụ [...]... mặt hấp phụ Ợ 12 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.2 Phân loại hấp phụ Cơ sở: Dựa vào bản chất lực tương tác Hấp phụ vật lý - Tương tác vật lý; - Không có trao đổi điện tử 13 Hấp phụ hóa học - Tương tác hóa học - Có sự trao đổi điện tử - LK hóa học hình thành Phân loại hấp phụ So sánh hấp phụ hóa học và hấp phụ vật lý Tiêu chuẩn so sánh Loại liên kết Hấp phụ vật lý Hấp phụ hóa học Tương tác vật lý, ... lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Ứng dụng  Hấp phụ hóa học  Xây dựng phương trình động học phản ứng xúc tác dị thể Xử lý phương trình khi ứng dụng 34 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir P.V KP V = Vm 1 + KP KP a = am 1 + KP -1 P 1 P = + V K Vm Vm P 1 P = + a K am am tgα = 1 Vm 1 K.Vm P 35 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir... áp 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn Một số phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Tên Langmuir Henry Freundlich Temkin Brunauer - Emmett Teller (BET) Phương trình Lĩnh vực ứng dụng V bP =θ= Vm 1 + bP Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học V = kP Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học V =1) f Pi n (n > k Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học V = k T log kP P 1 C 1 P = + ⋅ V(P0 − P) VmC VmC P0 Hấp phụ hóa học Hấp phụ vật lý. . .1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1 .1 Hấp phụ H I Nhiệt động học quá trình hấp phụ Ệ N T Ư Quá trình hấp phụ thường tự diễn ra và tỏa nhiệt nên: Ợ ∆G < 0; ∆S < 0; ∆H < 0 N G 11 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1 .1 Hấp phụ H Quá trình hấp phụ phụ thuộc: I Ệ N T 1 Bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ Ư 2 Nhiệt độ: T tăng  hấp phụ giảm N 3 Áp suất (khí): P tăng  hấp phụ tăng rồi... 500 - 800 m /g; 2 - Than hoạt tính > 10 00 m /g 16 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.4 Lực hấp phụ Lực Van Der Waals – Hấp phụ vật lý Đó là các lực tương tác lưỡng cực - lưỡng cực giữa các phân tử (hoặc các nhóm phân tử) 17 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.4 Lực hấp phụ Liên kết hóa học – Hấp phụ hóa học Các phân tử (nguyên tử) của các chất khí tác dụng với các hóa trị tự do” của các tiểu phân bề... tử bị hấp phụ có thể bỏ qua 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Khảo sát quá trình hấp phụ sau: Khí + Rắn G + σ Gọi: [Khí – Rắn] Gσ k, k’: hằng số tốc độ hấp phụ và giải hấp  v, v’: tốc độ hấp phụ và giải hấp  θ : tỷ số bề mặt bị che phủ  25  (1- θ) : tỷ số bề mặt trống còn lại 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Như vậy: KP θ= 1 +... rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Như vậy: KP θ= 1 + KP Đây là Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir cho trường hợp này 28 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Xét phản ứng: A2 = B Trong đó, hai khí A, B hấp phụ sau: A2 + 2σ = 2Aσ B + σ = Bσ 29 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Gọi:   kb, kb’: hằng số tốc độ hấp phụ và giải hấp. .. để hình thành các liên kết có bản chất hóa học 18 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.5 Độ hấp phụ Định nghĩa Lượng chất bị hấp phụ trên một đơn vị khối lượng hay thể tích chất hấp phụ 3 Kí hiệu: a (mol/g), x(cm /g), Γ (Gibbs) 19 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.5 Độ hấp phụ Độ hấp phụ a (x) phụ thuộc vào P và T Giản đồ hấp phụ được biểu diễn theo các đường: 1 Đẳng nhiệt a = f(P) với T = const; 2... độ hấp phụ và giải hấp  θa, θb : tỷ số bề mặt bị che phủ của A, B  30 ka, ka’: hằng số tốc độ hấp phụ và giải hấp A θv = (1- θa - θb) : tỷ số bề mặt trống còn lại 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Như vậy: θa = K a Pa 1 + K a Pa + K b Pb K b Pb θb = 1 + K a Pa + K b Pb Đây là Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir hai khí A và B cho trừong hợp này 31 1 .1 Sự hấp. .. rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Tổng quát Trường hợp không có khí nào phân ly, khí J của n khí được tính là: θj = K jPj n 1 + ∑ K i Pi 1 32 1. 1 Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1.6 Phương trình hấp phụ Langmuir Tổng quát Trường hợp có khí K nào đó phân ly Khí J của n khí: θj = K jPj n/k 1 + ∑ K i Pi + K k Pk 1 Riêng khí K của n khí phân ly: 33 θk = K k Pk n/k 1 + ∑ K i Pi + K k Pk 1 1 .1 Sự hấp . rắn 1. 1 .1. Hấp phụ 10 Khí Rắn Hấp phụ Giải hấp Chất bị hấp phụ Chất hấp phụ H I Ệ N T Ư Ợ N G 1. 1. Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1 .1. Hấp phụ 11 Nhiệt động học quá trình hấp phụ Quá trình hấp phụ. mặt hấp phụ H I Ệ N T Ư Ợ N G 1. 1. Sự hấp phụ khí lên chất rắn 1. 1 .1. Hấp phụ 13 Dựa vào bản chất lực tương tác Hấp phụ vật lý Hấp phụ hóa học - Tương tác vật lý; - Không có trao đổi điện tử. -. dung Số tiết 1 Chương 1: Hiện tượng bề mặt – Hấp phụ 10 2 Chương 2: Hóa keo 5 3 Chương 3: Động hóa học 15 4 Chương : Điện hóa học 15 4 .1 Chương 4: Tính chất dung dịch điện ly 4 4.2 Chương 5: Sự