Lý thuyết về phản ứng Hóa học - Tài liệu Hóa học 12

Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Lý thuyt v phn ng hóa hc Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - I. TC  PHN NG Các phn ng hoá hc xy ra nhanh chm khác nhau, ta nói phn ng xy ra vi tc đ khác nhau. Có phn ng xy ra trong hàng nghìn nm, nh s chuyn hoá đá granit thành đt sét. Tc d phn ng hóa hc đc đo bng s thay đi nng đ ca mt cht tham gia phn ng trong mt đn v thi gian, thng biu th bng sômol/l trong mt giây (mol/l.s). Ví d phn ng oxi hoá SO 2 thành SO 3 : 2SO 2 + O 2 2SO 3 Nu nng đ ban đu ca SO 2 là 0,03 mol/l, sau 30 giây nng đ ca nó là 0,01 mol/l thì tc đ ca phn ng này trong khong thi gian đó bng : Mt cách tng quát, tc đ ca phn ng hoá hc đc tính theo công thc : Trong đó: v : tc đ phn ng. C 1 : nng đ ban đu ca mt cht tham gia phn ng (mol/l). C 2 : nng đ ca cht đó (mol/l) sau t giây (s) xy ra phn ng. ∆C = C 1 - C 2. Tc đ ca phn ng hoá hc ph thuc vào bn cht ca nhng cht tham gia phn ng và nhng điu kin tin hành phn ng, quan trng nht là : nng đ các cht tham gia phn ng, nhit đ, s có mt ca cht xúc tác. Khi tng nng đ các cht tham gia phn ng, các phân t va chm vi nhau nhiu hn trong mt đn v thi gian nên tc đ ca phn ng tng lên. Tc đ ca phn ng t l thun vi nng đ các cht tham gia phn ng. Ví d tc đ ca phn ng to thành hiđro iotua t hiđro và hi iot đc tính nh sau: v = k [H 2 ] [I 2 ] Trong đó v : tc đ phn ng. [H 2 ] : nng đ ca hiđro, mol/l. [I 2 ] : nng đ ca iot, mol/l. k : h s t l đc trng cho mi phn ng, còn gi là hng s tc đ.  dng tng quát, vi phn ng : A + B AB. v = k [A] [B].  xy ra phn ng, các phân t phi va chm nhau, tuy không phi va chm nào cng gây ra phn ng. Khi tng nhit đ, s va chm có hiu qu (gây ra phn ng tng lên, s ln va chm gia các phân t trong mt đn vik thi gian tng lên, dn đn s tng tc đ phn ng. Thông thng, khi tng nhit đ 10 o C thì tc đ phn ng tng 2 - 3 ln.  phn ng có cht rn tham gia, nh phn ng gia st vi lu hunh, cacbon vi oxi, km vi dung dch axit sunfuric thid tc đ phn ng t l thun vi đ ln ca b mt các cht tham gia phn ng. Do vy, đ thc hin phn ng, các cht rn thng đc nghin nh đ tng din tích tip xúc gia các cht phn ng. LÝ THUYT V PHN NG HÓA HC (TÀI LIU BÀI GING) Giáo viên: V KHC NGC ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm vi bài ging “Lý thuyt v phn ng hóa hc” thuc Khóa hc LTH KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin thc phn “Lý thuyt v phn ng hóa hc”, Bn cn kt hp xem tài liu cùng vi bài ging này. Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Lý thuyt v phn ng hóa hc Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - Tc đ ca phn ng cng tng lên khi có mt cht xúc tác. Có th thy rõ điu này qua phn ng oxi hoá SO 2 thành SO 3 . Nu ch đun nóng hn hp gm SO 2 và O 2 thì phn ng xy ra rt chm. Nu có mt cht xúc tác (crom oxit Cr 2 O 3 hoc mangan đioxit MnO 2 ) thì phn ng xy ra nhanh. Nu làm thí nghim nh mô ta trong hình v, ta s trông rõ anhiđrit sunfuric đi vào bình cu  dng mù (đó là do SO 3 gp hi nc trong bình cu, to thành nhng git nh axit sunfuric). Dng c đc lp nh hình v. Khi bt đu thí nghim, ta đt nóng mnh crom oxit, sau đó dùng qu bóp cao su đ đy không khí vào, không khí s mang theo khí sunfur. Khi hn hp khí đi qua cht xúc tác đun nóng thì khí sunfur b oxi ca không khí oxi hoá và anhiđrit sunfuric đc to thành. II. CÂN BNG HÓA HC Có nhng phn ng xy ra theo hai chiu ngc nhau, ví d phn ng phân hu và to thành nc, phn ng phân hu và to thành thu ngân oxit, phn ng phân hu và to thành anhiđrit sunfuric v.v Ta xét phn ng oxi hoá anhiđric sunfur đ to thành anhiđrit sunfuric : 2SO 2 + O 2 2SO 3. Nu ta cho anhiđrit sunfuric đi qua cht xúc tác đã đc s dng đ oxi hoá anhiđric sunfur, và cng  đúng nhit đ oxi hoá anhiđric sunfur thì thy rng, mt phn anhiđrit sunfuric b phân hue thành anhiđric sunfur và oxi, ngha là xy ra phn ng : 2SO 3 2SO 2 + O 2. Nh vy, phn ng to thành SO 3 và phn ng phân hu SO 3 xy ra  cùng điu kin. Hai phn ng đó là thun nghch ca nhau. Nhng phn ng hoá hc xy ra theo hai chiu ngc nhau  cùng điu kin gi là phn ng thun nghch. Phn ng thun nghch biu th bng phng trình vi nhng mi tên hai chiu ngc nhau : 2SO 2 + O 2  2SO 3. Lúc đu, khi mi trn SO 2 vi O 2 thì tc đ phn ng thun ln (phn ng to thành SO 3 ), còn tc đ ca phn ng nghch bng không. Theo mc đ xy ra phn ng, các cht đu b tiêu th, nng đ ca chúng gim xung nên tc đ ca phn ng thun gim. ng thi vi s gim nng đ ca các cht tham gia phn ng là s xut hin và tng nng đ ca sn phm phn ng. Do vy, phn ng nghch (phn ng phân hu SO 3 ) bt đu xy ra và tc đ ca nó tng dn. n mt lúc các cht tham gia và to thành sau phn ng đt đn mt t l xác đnh, có bao nhiêu phân t SO 3 đc to ra thì có by nhiêu phân t SO 3 b phân hu thành SO 2 và O 2 trong cùng mt đn v thi gian. Lúc đó tc đ ca phn ng thun bng tc đ ca phn ng nghch. Ta nói, phn ng đt đn trng thái cân bng. Cân bng hoá hc là trng thái ca hn hp các cht phn ng khi tc đ ca phn ng thun bng tc đ ca phn ng nghch : v t = v n (v t : tc đ phn ng thun, v n : tc đ ca phn ng nghch). Cân bng hoá hc là cân bng đng, ngha là khi h đt ti trng thái cân bng, các phn ng thun nghch vn tip tc xy ra, nhng vì tc đ ca chúng bng nhau, do đó không nhn thy s bin đi trong h. Cân bng hoá hc ca mt phn ng s b thay đi nu ta thay đi các điu kin tin hành phn ng nh nhit đ, áp sut và nng đ các cht tham gia phn ng. Phn ng oxi hoá SO 2 thành SO 3 đã đt đn trng thái cân bng  nhit đ xác đnh, nu cho thêm oxi thì tc đ ca phn ng thun s tng, làm tng nng đ ca SO 3 làm gim nng đ ca SO 2 và O 2 . Nhng s tng nng đ SO 3 cng kéo theo s tng nng đ ca phn ng thun và nghch. Sau mt thi gian nào đó, tc đ ca các phn ng thun và nghch li bng nhau, cân bng mi đc các lp, nhng nng đ ca SO 3 bây gi ln hn so vi trc khi thêm oxi, còn nng đ ca SO 2 thì nh hn. Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Lý thuyt v phn ng hóa hc Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - Quá trình bin đi nng đ các cht trong hn hp phn ng t trng thái cân bng này đn trng thái cân bng khác do s thay đi điu kin ca môi trng gi là s chuyn dch cân bng hoá hc. Thc nghim cho thy rng, nu phn ng xy ra làm gim th tích ca hn hp các cht phn ng (làm gim s phân t khí) thì s tng áp sut s làm cho cân bng chuyn dch v phía gim s phân t khí, ngha là sang phía gim áp sut; khi gim áp sut thì cân bng s chuyn dch sang phía tng s phân t khí, ngha là sang phía tng áp sut. Trong trng hp phn ng xy ra không có s bin đi s phân t khí thì áp sut không nh hng đn s chuyn dch cân bng. Nhit đ nh hng đn s chun dch cân bng hoá hc theo quy lut : khi đun nóng, cân bng ca phn ng to nhit s chuyn dch v phía to thành nhng cht ban đu, còn cân bng ca phn ng thu nhit s chuyn dch v phía to thành sn phm phn ng. Các cht xúc tác nh hng nh nhau đn tc đ ca phn ng thun và tc đ ca phn ng nghch, do vy cht xúc tác không làm chuyn dch cân bng hoá hc. Giáo viên: V Khc Ngc Ngun: Hocmai.vn . Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Lý thuyt v phn ng hóa hc Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 5 8-5 8-1 2 - Trang | 1 - . hn. Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Lý thuyt v phn ng hóa hc Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 5 8-5 8-1 2 - Trang | 3 - Quá. Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Lý thuyt v phn ng hóa hc Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 5 8-5 8-1 2 - Trang | 2 - Tc đ ca