Bài giảng động học xúc tác động học các phản ứng phức tạp

ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG PHỨC TẠP ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG PHỨC TẠP... Phản ứng phức tạp Phản ứng thuận nghịch Gồm nhiều phản ứng thành phần diễn ra đồng thời Các phản ứng phức tạp  Phản ứn

ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG PHỨC TẠP

ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG PHỨC TẠP

Phản ứng phức tạp

 Phản ứng thuận nghịch

Gồm nhiều phản ứng thành phần diễn ra đồng thời

Các phản ứng phức tạp

 Phản ứng song song

 Phản ứng nốI tiếp

Nguyên lý độc lập

MỗI PƯ thành phần diễn ra theo qui luật động học độc lập không phụ thuốc vào các PƯ thành phần khác

ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP

1 Phản ứng song song

KClO3

KCl O2 KClO4

6

2 3

3

+

+

+

+

+

KCl

OH

HN O3

OH OH

OH

NO2

O2N

H2O

H2O

NO2

NO2

NO2

1 Phản ứng song song

1.1 Phản ứng song song bậc 1

Phương trình động học

A (a x)

k1

k2

X1(x1 ) (x2)

X2

 

a x

k ] A [ k dt

dx dt

] X [ d v

x a k ] A [ k dt

dx dt

X d v

2 2

2 2

2

1 1

1 1

1





















Nguyên lý độc lập phản ứng

k k a x

dt

dx dt

dx dt

dx v

v

v    1  2   1  2 

2 1

ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP

1.1 Phản ứng song song bậc 1

Đặt k = k 1 + k 2

dx k

k dx

k

k dx

dx

2

1 1

2

1 2

1







 

1 2

1 2

1

k

k x

x X

X





x a

a t

k k k

x a k dt dx













ln

1

2 1

const

x k

k

2 1 1

1.2 Phản ứng song song bậc 2

A ( a x )

k1

k2

X1 (x1 ) ( x2)

X2

kn

X n(xn )

( b x )

Phương trình động học

) (

) (

ln ) (

1

) (

1 a b x

x a b b

a t

k k

x b x a

k dt

dx

n

i

i





















1 1

1

x b x a

k dt

dx v

v

n

i

i n

i

i n

i







k

x k

k k

x x

x k

x k

x k

x

n

n

n

n























2 1

2 1

2

2 1

1

ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP

1 Phản ứng thuận nghịch

1.1 Phản ứng thuận nghịch bậc 1-1

Phương trình động học

 

 b x 

k v

x a

k v

n n

t t









Nguyên lý độc lập phản ứng

k dt

dx v

v

k n





















k k

b k a k k

k dt

dx

n t

n t

n t

1.1 Phản ứng thuận nghịch bậc 1-1

x t

k









ln 1

 x 

k dt

dx



cb

cb n

t n

t

x b

x a

k

k v

v













1











cb cb

n t

K

b a K

k k

k



Tại trạng tháI cân bằng

 Biết được K CB và tỷ số k=k t /k n dễ dàng tính được từng giá trị k t và k n của phản ứng





















k k

b k a k k

k dt

dx

n t

n t

n t

ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP

1 Phản ứng nối tiếp

1.1 Phản ứng nối tiếp bậc 1-1

dt

dz dt

dy dt

dx z

y

y

k dt

dz dt

C

d

2

] [





y k x

a

k dt

z x d dt

dy dt

B

d

2

) (

] [













z

y

0 0

0

x a

t

a t

C B













) (

]

[

k dt

dx dt

A

d









1.1 Phản ứng nối tiếp bậc 1-1

x t

k









ln 1

e k

e

k k k

a z

1 2

















t k

e a

x e

a x

a

 k t k t 

e

e k k

k

a y

1 2

1

]







 Biết được K CB và tỷ số k=k t /k n dễ dàng tính được từng giá trị k t và k n của phản ứng

Phương trình động học

ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP

1.2 Phản ứng nối tiếp bậc 1-1

0 [A]

(1)

a

0 [B]

(2)

max

0 0 [C]

(3)

a 0

1 2

1 2

max

ln

k k

k

k

t





1 2

1 2 / 1 /

1

2

] [

k k

k k

k

k a B

















1.2 Phản ứng nối tiếp bậc 1-1

a

A

C

tt []

B