Lý thuyết tác dụng xúc tác

Trong tự nhiên luôn tồn tại các chất xúc tác (men, đất sét…) và các phản ứng xúc tácTrong tự nhiên luôn tồn tại các chất xúc tác (men, đất sét…) và các phản ứng xúc tácTrong tự nhiên luôn tồn tại các chất xúc tác (men, đất sét…) và các phản ứng xúc tácTrong tự nhiên luôn tồn tại các chất xúc tác (men, đất sét…) và các phản ứng xúc tác

Chương Lý thuyết tác dụng xúc tác 1 Phát sinh phát triển vấn đề xúc tác Trong tự nhiên tồn chất xúc tác (men, đất sét…) phản ứng xúc tác 90% ngành sản xuất cơng nghiệp hóa chất có sử dụng xúc tác Ví dụ xúc tác Phân loại xúc tác Phân loại xúc tác Dispersed Pt/Al2O3, Ni/Al2O3, Pd/Al2O3 Metals Porous: Raney Nickel Bulk: Pt, Pd, Ag … Single: Al2O3, Cr2O3, V2O5 Oxides Dual, complex: Al2O3- TiO2, LaCoO3, … Dispersed: NiO/Al2O3,MoO3/Al2O3 Catalytic materials Acids SiO2.Al2O3: zeolites, natural clays Bases CaO, MgO, K2O Sulfides MoS2/Al2O3, WS2/Al2O3 Ví dụ xúc tác Một số phản ứng xúc tác Phản ứng ester-hóa xảy nhanh H2SO4 thêm vào môi trường phản ứng: (acid acetic) (rượu etylic) Một số phản ứng xúc tác Phản ứng cộng hidro (H2) vào alken, alkin xảy nhanh có diện Ni (Pt) Một số phản ứng xúc tác NH3 Một số phản ứng xúc tác Rượu etilic (ethanol) 10 Thuyết hợp chất trung gian – phân hủy H2O2 tự đọc 57  Xúc tác axit - bazơ  Khái niệm axit, bazơ  Xúc tác axit, bazơ đặc trưng  Xúc tác axit bazơ tổng quát  Xúc tác axit – bazơ tổng quát  Hiệu ứng muối  Xúc tác electrofin nucleofin 58 Khái niệm axit, bazơ  Bronsted-Lowry:   axit chất cho proton (H+) bazơ chất nhận proton (H+) HCl + H2O  H3O+ + ClH2SO4 + H2O   H3O+ +  HSO4+ + H+ +  NH HSO4- + H2O NH H3O + SO42- H2O + H+  H3O+ CO32- + H+  HCO3- 59 Khái niệm axit, bazơ  Bronsted-Lowry: H2O + HCl  H3O+ + Cl- 60 Khái niệm axit, bazơ  Bronsted-Lowry: AH + H2O = H3O+ + A– axit bazô axit bazô NH3 bazô + H2O = NH4+ + OH– axit axit bazô 61 Khái niệm axit, bazơ  Bronsted-Lowry: 62 Khái niệm axit, bazơ  Bronsted-Lowry: Dung môi • dung môi thân proton (dm nhận proton) • dung môi không chứa proton (aproton ) 63 Khái niệm axit, bazơ  Axit bazô Bronsted- Lowry 64 Khái niệm axit, bazơ Axit, bazơ Lewis:   Axit chất có khả dùng cặp điện tử tự phân tử khác để tạo lớp vỏ điện tử bền Bazô chất có cặp điện tử tự có khả dùng để tạo phân tử bền Axit, bazô Lewis thuộc loại aproton (không chứa proton) 65 Khái niệm axit, bazơ Axit Bazô Lewis: H2O H2 O 66 Phân loại xúc tác • Xúc tác axit đặc trưng (hoạt hố đối chất nhờ H3O+) • Xúc tác axit tổng quát (hoạt hoá đối chất nhờ chất cho proton bất kỳ, trừ H3O+), (xúc tác axit Bronsted) • Xúc tác bazơ đặc trưng (hoạt hố đối chất nhờ OH-) • Xúc tác bazơ tổng quát (tác dụng bazơ Bronsted) 67  Xúc tác electrofin: chất xúc tác axit Lewis  Xúc tác nucleofin : chất xúc tác bazơ Lewis • Xúc tác axit-bazơ tổng qt: đồng thời có tham gia xúc tác axit – bazơ kiểu Bronsted • xúc tác electrofin-nuclefin: đồng thời có tham gia xúc tác axit – bazơ kiểu Lewis 68 Xúc tác axit, bazơ đặc trưng + (hoạt hoá đối chất nhờ H3O , OH ) Phương trình tốc độ có dạng + W = kH + [ H 3O] [ S ] − W = kOH − [OH ][ S ] [S] - nồng độ đối chất 69 VD: thuỷ phân este xúc tác H3O+ Ion hydrocacbony giai đoạn trung gian : kết hợp tách proton phản ứng nghòch đảo đường, thủy phân este, hydrat70 hóa ca Thủy phân este tác dụng xúc tác bazơ nhanh chậm Phức chất hoạt động trung gian có kết hợp với OH– tạo OH– việc chuyển proton từ phân tử nước đến đối chất ngưng tụ aldol, thủy phân aldehyt, thủy phân este Cả hai loại phản ứng xét cách nghieâm 71 ... CXT - không làm thay đổi mức độ cân - làm cho phản ứng mau đạt tới trạng thái cân ∆G = -RTlnKcb = const Kcb = k/k’ (k, k’: số tốc độ phản ứng thuận nghịch tương ứng) -làm tăng vận tốc phản ứng -. .. tác 15 Định nghĩa xúc tác 16 Ví dụ xúc tác Xúc tác dị thể cho phản ứng hydro hóa ethylene: C2H4 + H2 → C2H6 Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng cách giữ tác chất lại với giúp bẽ gãy liên kết 17 17... CH3COOC2H5 + H2O  CH3COOH + C2H5OH CXT: H+ Sản phẩm acid CH3COOH đóng vai trò CXT 13  Đặc điểm chung tác dụng xúc tác 14 Định nghĩa xúc tác Sự xúc tác: Hiện tượng biến đổi tốc độ phản ứng hóa học