Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 2: Động hóa học

Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 2: Động hóa học cung cấp cho người học các kiến thức: Các khái niệm cơ bản, các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Hóa học và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập, nghiên cứu.

Chương II ĐỘNG HÓA HỌC I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Khái niệm động hóa học Một số khái niệm phản ứng hóa học II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Ảnh hưởng nồng độ chất phản ứng Ảnh hưởng nhiệt độ Ảnh hưởng xúc tác Khái niệm động hóa học  Nhiệt động hóa học  Khảo sát trình trạng thái đầu trạng thái cuối  Điều kiện để pư diễn ra: H, S, G  Mức độ diễn trình: K  Động hóa học  Phản ứng diễn nhanh hay chậm: tốc độ phản ứng  Giai đoạn trung gian : chế phản ứng  Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng Một số khái niệm phản ứng hóa học a Hệ số tỷ lượng: N2 + 3H2 = 2NH3 b Phản ứng đơn giản phản ứng phức tạp c Phân tử số bậc phản ứng d Phản ứng đồng thể phản ứng dị thể e Tốc độ pư b Phản ứng đơn giản phản ứng phức tạp 2N2O5 = 4NO2 + O2 N2O5 = N2O3 + O2 N2O5 + N2O3 = 4NO2 Mỗi giai đoạn - tác dụng đơn giản ∑ tác dụng đơn giản: chế pư c Phân tử số bậc phản ứng Phân tử số : số phân tử tham gia vào tác dụng đơn giản (nguyên dương) Bậc phản ứng = (n + m) (có thể = 0, lẻ) n A v  kC C m B  Phản ứng đơn giản: bậc phản ứng = phân tử số Phản ứng phức tạp: bậc phản ứng  phân tử số e Tốc độ pư: - Tốc độ trung bình : - Tốc độ tức thời : C v t dC v   dt Ảnh hưởng nồng độ chất phản ứng tới tốc độ phản ứng a Định luật tác dụng khối lượng b Hằng số tốc độ k c Năng lượng hoạt hóa E* d Entropi hoạt hóa S* a Định luật tác dụng khối lượng Động hóa học: Số va chạm↑ → v↑ Số va chạm↑ ↔ số phân tử↑↔ C↑ → vC Định luật tác dụng khối lượng: aA + bB = cC + dD v  kC n A C m B b Hằng số tốc độ k Ý nghĩa vật lý: v  kC Khi CA = CB = 1mol/l n A C m B v=k Biểu thức tính: k   e E*  RT k  Ze  E *  RT  Ze e S * R S * R c Năng lượng hoạt hóa E* Khơng phải va chạm tạo thành SP Tiểu phân: E  E  E - tiểu phân hoạt động Ē Ē+E* E A(k) + B2(k) = AB(k) + B(k) A … B – B → A … B … B → A – B …B E* ↓→ số tiểu phân hoạt động ↑→ v↑ d Entropi hoạt hóa S* số định hướng có hiệu S* = Rln tổng số cách định hướng S* = Rln W Ảnh hưởng nhiệt độ tới tốc độ phản ứng a Quy tắc Van’t Hoff   k T  10 k   T k T 10 n   kT n b Giải thích phụ thuộc tốc độ phản ứng vào nhiệt độ b Giải thích phụ thuộc v vào T T↑→ CĐ nhiệt↑→ số va chạm ↑→ v↑ Ví dụ: nhiệt độ tăng từ 270C lên 370C + Nhiệt độ Kenvin tăng 3,3% + Động trung bình tăng 3,3% + E = ½ mv2 tăng 3,3%  v tăng 1,8% N e Định luật Boltzmann: N0 E*  RT KhiT↑→ số tiểu phân hoạt động ↑↑ → v ↑↑ Ảnh hưởng xúc tác tới tốc độ phản ứng a Khái niệm xúc tác trình xúc tác b Cơ chế trình xúc tác a Khái niệm xúc tác qtrình xúc tác     Sự xúc tác: Chất xúc tác Hệ xúc tác đồng thể, dị thể Đặc điểm chung q trình xúc tác:  khơng làm thay đổi đặc trưng NĐ hệ  không làm thay đổi cân phản ứng  Sự xúc tác có tính chọn lọc: b Cơ chế q trình xúc tác: Chất xúc tác có tác dụng làm giảm E*: thay đổi chế pư → thay đổi tốc độ pư Cơ chế xúc tác đồng thể: thuyết hợp chất trung gian: A + B = AB A + K = AK AK + B = AB + K chậm nhanh nhanh Cơ chế xúc tác dị thể: thuyết hấp phụ ... niệm động hóa học Một số khái niệm phản ứng hóa học II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Ảnh hưởng nồng độ chất phản ứng Ảnh hưởng nhiệt độ Ảnh hưởng xúc tác Khái niệm động hóa học ... Khái niệm động hóa học  Nhiệt động hóa học  Khảo sát trình trạng thái đầu trạng thái cuối  Điều kiện để pư diễn ra: H, S, G  Mức độ diễn trình: K  Động hóa học  Phản ứng diễn nhanh hay... khối lượng b Hằng số tốc độ k c Năng lượng hoạt hóa E* d Entropi hoạt hóa S* a Định luật tác dụng khối lượng Động hóa học: Số va chạm↑ → v↑ Số va chạm↑ ↔ số phân tử↑↔ C↑ → vC Định luật