2017 chương 6 động hóa học

10/25/2017 Động hóa học Nghiên cứu tốc độ phản ứng hóa học Tốc độ phản ứng km/h ??? 10/25/2017 aA + bB → cC + dD Tốc độ trung bình VA   ΔC A Δt Tốc độ tức thời VA Tốc độ phản ứng V VC  ΔC C Δt VC 1 VA  VC a c Nồng độ chất theo thời gian Áp dụng: Tại 3000C NO2 bị phân hủy theo phản ứng: NO2(k) → NO(k) + O2(k) a Nếu 10 giây đầu tiên, nồng độ NO2 giảm từ 0,080 mol/L tới 0,012 mol/L, tốc độ phản ứng trung bình NO2 là? b Tại thời điểm, tốc độ phản ứng NO2 4.10-3 M/s, tính tốc độ tạo O2 tốc độ chung phản ứng 10/25/2017 Ảnh hưởng nồng độ lên tốc độ phản ứng Tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ chất tham gia Nồng độ xác suất va chạm Định luật tác dụng khối lượng (1867) aA + bB → cC + dD V  k.C nA C mB k: số tốc độ, phụ thuộc vào nhiệt độ m, n: bậc phản ứng theo A B m + n: bậc toàn phần M.Gulberg P.Wasge 10/25/2017 Áp dụng: Khí độc CO tác dụng với hemoglobin (Hb) theo phương trình: CO + Hb → Hb4(CO)3 Số liệu thực nghiệm tốc độ đầu phản ứng 200C: Nồng độ (μmol.l-1) CO 1,50 2,50 2,50 Hb 2,50 2,50 4,00 Tốc độ phân hủy Hb (μmol.l-1.s-1) 1,05 1,75 2,80 Tính tốc độ phản ứng nồng độ CO 1,30; Hb 3,20 200C Phản ứng bậc A → Sản phẩm C Nồng độ ban đầu: C0 Nồng độ t: Ct V  k.C1A ln C0  k.t Ct C t  C e  k.t t Nồng độ chất phản ứng theo thời gian 10/25/2017 Thời gian bán phản ứng t1/2 t1/2  ln2 k Phản ứng bậc có t1/2 = constant Áp dụng Chất A phân hủy theo qui luật phản ứng bậc Tính thời gian để 70% chất A bị phân hủy Biết số tốc độ k = 0,2 s-1 10 10/25/2017 Phân rã phóng xạ Q trình phân rã phóng tn theo qui luật phản ứng bậc m ln  k.t mt 14 C  14 N + e- Có thể thay m độ phóng xạ 11 Áp dụng Đồng vị phóng xạ 131I dùng nghiên cứu y học chữa bệnh bướu cổ Mơt mẫu ban đầu có 1,00 mg đồng vị Sau 13,3 ngày lượng iod lại 0,32 mg Tìm chu kỳ bán hủy Áp dụng Xesi 137 (137Ce) đồng vị thường có lò phản ứng hạt nhân Chu kỳ bán hủy 30,2 năm Sự cố hạt nhân Chernobyl làm phát tán 137Ce nhiều vùng Châu Âu Tính thời gian để lượng chất độc 137Ce giảm 1% kể từ lúc xảy tai nạn 12 10/25/2017 Phương pháp xác định niên đại Carbon 14 14 C  14 N + e- 13 Áp dụng Phương pháp xác định niên đại hàm lượng cacbon phóng xạ 14 nhà hóa học người Mỹ Willarr Libbv đồng nghiệp thử nghiệm vào năm 1949 mau chóng trở thành phương pháp ưa chuộn khổ cổ học Một xác ướp Ai Cập có độ phóng xạ 2,5 nguyên tử phân rã phút tính cho 10 gam cacon Xác đinh niên đại xác ướp biết vật sống độ phóng xạ 15,3 nguyên tử phân rã phút tính cho gam cacbon chu kỳ bán hủy cacbon 14 5700 năm Áp dụng Cacbon 14 phân rã phóng xạ theo phản ứng sau: 14 C 14 N  1 e Thời gian bán rã 5730 năm Hãy tính tuổi mẫu gỗ khảo cổ có độ phóng xạ 72% độ phóng xạ mẫu gỗ 14 10/25/2017 Quá trình đào thải thuốc Tuân theo động học bậc Thời gian bán hủy thuốc thước đo quan trọng giúp bác sĩ ấn định thời gian, số lần dùng thuốc 15 Áp dụng: Thuốc hạ sốt paracetamon có thời gian bán thải t1/2 2,5 Liều dùng ban đầu 400 mg a Tính lượng thuốc lại huyết tương sau 10 b Sau thời gian lần t1/2 coi thuốc bị đào thải hết thể, tính phần trăm lượng thuốc bị đào thải 16 10/25/2017 Ảnh hưởng nhiệt độ lên tốc độ phản ứng Phương trình Arrhenius k = k 0e - Ea RT Khá xác khoảng nhiệt độ hẹp 17 Năng lượng hoạt hóa A* Ea A Hr SP 18 10/25/2017 Ứng dụng phương trình Arrhenius Xác định lượng hoạt hóa số tốc độ ln k T2 k T1  Ea R 1      T1 T2  lg Ea: J/mol R = 8,314 J/mol.K Ea: cal/mol R = 1,987 cal/mol.K k T2 k T1  1 Ea     2,303.R  T1 T2  19 Áp dụng: Đối với nhiều phản ứng tốc độ tăng gấp đôi nhiệt độ tăng lên 100C Giả thiết phản ứng xảy 305K 315K.Hãy xác định lượng hoạt hóa phản ứng Áp dụng: Phản ứng: NOCl 2NO + → Cl2 Có E =100 kJ/mol Ở 350K có số tốc độ 8.10-6 l/mol.s Tính số tốc độ phản ứng 450 K 20 10 10/25/2017 Xúc tác • Làm tăng tốc độ phản ứng bảo toàn lượng • Làm giảm lượng hoạt hóa phản ứng • Khơng làm thay đổi lượng Gibbs (G) hệ 21 Ví dụ: Phản ứng phân hủy hydrogen peroxide: H2O2(aq)  O2(g) + H2O(l) Khi khơng có xúc tác Ea = 76 kJ k = Ae−Ea /RT = A x 4.76 x 10-14 Ảnh hưởng xúc tác thêm lượng nhỏ I-, Ea = 57 kJ k = Ae−Ea /RT = A x 1.02 x 10-10 Tốc độ tăng 2000 lần thêm lượng nhỏ enzym catalase, Ea = kJ k = Ae−Ea /RT = A x 0.04 Tốc độ tăng 1011 lần 22 11 10/25/2017 AD: Giải thích (định lượng) tác dụng hoạt hóa phản ứng chất xúc tác cách so sánh số tốc độ phản ứng có xúc tác khơng có xúc tác phản ứng: a Phản ứng 2HI  I2 + H2 250C, lượng hoạt hóa khơng xúc tác có xúc tác 185,35 kJ/mol 58,57 kJ/mol b Phản ứng 2H2O2  O2 + H2O 250C, lượng hoạt hóa khơng xúc tác có xúc tác 150,6 46,02 kJ/mol 23 Xúc tác enzyms • Là xúc tác sinh học đồng thể có chất protein • Chứa tâm hoạt động liên kết với chất phản ứng • Độ chọn lọc cực cao, hoạt tính lớn phản ứng xảy t0 thường • Cực kỳ quan trọng trình sinh học, cơng nghệ 24 12 10/25/2017 Lên men rượu Lên men mì 13 10/25/2017 Lên men Lactic Sản xuất mạch nha 14 ... 2H2O2  O2 + H2O 250C, lượng hoạt hóa khơng xúc tác có xúc tác 150 ,6 46, 02 kJ/mol 23 Xúc tác enzyms • Là xúc tác sinh học đồng thể có chất protein • Chứa tâm hoạt động liên kết với chất phản ứng... bị đào thải 16 10/25 /2017 Ảnh hưởng nhiệt độ lên tốc độ phản ứng Phương trình Arrhenius k = k 0e - Ea RT Khá xác khoảng nhiệt độ hẹp 17 Năng lượng hoạt hóa A* Ea A Hr SP 18 10/25 /2017 Ứng dụng... lúc xảy tai nạn 12 10/25 /2017 Phương pháp xác định niên đại Carbon 14 14 C  14 N + e- 13 Áp dụng Phương pháp xác định niên đại hàm lượng cacbon phóng xạ 14 nhà hóa học người Mỹ Willarr Libbv