ĐỘNG hóa học (hóa học)

ĐỘNG HÓA HỌC 1.Khái niệm chung 2.Vận tốc phản ứng 3.Lý thuyết sở ĐHH 4.Ảnh hưởng nồng độ 5.Ảnh hưởng nhiệt độ 6.Ảnh hưởng chất xúc tác 1.Khái niệm chung Nhiệt động hóa học: NC khả tự diễn biến p/u GTP < : p/u tự xảy GTP > : p/u không tự xảy GTP = : p/u đạt t.thái cân Động hóa học: Nghiên cứu chế & Tốc độ phản ứng 1.Khái niệm chung Phản ứng đồng thể P/u xảy hệ đồng thể (chất p/u & sp pha) Ví dụ : H2(k) + N2(k)  NH3(k)  P/u : xảy điểm tồn thể tích  Phản ứng dị thể P/u xảy hệ dị thể (chất p/u & sp vài pha)  Ví dụ Zn(r) + HCl(l)  ZnCl2(l)+ H2(k)  P/u : xảy bề mặt phân chia pha 2.Vận tốc phản ứng Vận tốc p/u hoá học xác định biến thiên nồng độ chất tham gia tạo thành p/u đơn vị thời gian A+B=C+D C-nồng độ, mol/lit  - thời gian, giây (phút, giờ) V C Vận tốc trung bình  Dấu “+” : nồng độ sản phẩm Dấu “-” : nồng độ chất p/u C dC V  lim      Vận tốc tức thời d Cho phản ứng: aA + bB  cC + dD Vận tốc trung bình v pu Δ[A] Δ[B] Δ[C] Δ[D]         a Δt b Δt c Δt d Δt Vận tốc tức thời v pu d[A] d[B] d[C] d[D]         a dt b dt c dt d dt Định luật tác dụng khối lượng – bậc phản aA ứng + bB  cC + dD Định luật tác dụng khối lượng m v k.[A] [B] Bậc phản ứng: n k: số tốc độ phản ứng [A], [B] : nồng độ thời điểm xét m+n : bậc phản m,nứng : bậctổng phảnquát ứng theo chất A, B Bậc phản ứng xác định thực nghiệm Bậc phản ứng số lẻ, số âm, dương hay Ví dụ: Phản ứng baäc CaCO3 (r)  CaO (r) + CO2 (k) v = k.[CaCO3]0 = k Ví dụ: Phản ứng bậc I2  2I 2N2O5  4NO2 + O2 v = k[I2] v = k[N2O5] Ví dụ: Phản ứng bậc NO + O3  NO2 + HI  H2 + I2 O2 v = k.[NO].[O3] v = k.[HI]2 Ví dụ: Phản ứng bậc 3/2 CH3CHO (k)  CH4 (k) CO (k) v = k.[CH3CHO]3/2 Hằng số vận tốc m n phản ứng a.Ý nghóa v k.[A] [B] k: Khi [A] =[B] =1  v = k  k: vận tốc riêng phản ứng b.Phương trình Arrhenius k k e  E* RT k0 : số phản ứng E*: lượng hoạt hóa T : nhiệt độ tuyệt đối R = 8,314J/mol.K =  k phụ thuộc 1,987cal/mol.K nhiệt độ Hằng số vận tốc vài phản ứng  Đơn vị k : Phản ứng v = k mol/L.thời gian bậc Phản ứng v = k[A] bậc mol v L.thời gian k  đơnvịk   mol [ A] thời gian L Phản ứng bậc v = k[A]2 mol L.thời gian v k  đơnvịk  2 [ A]  mol    L  L  mol.thời gian Phản ứng bậc hai đơn giản • Cho phản ứng bậc hai với tác chất A 1 kt   A t  A • Đường biểu diễn 1/[A]t theo t đường thẳng với độ dốc k tung độ gốc 1/[A]0 • Đường biểu diễn ln[A]t theo t đường thẳng Bán sinh phản ứng (Half-Life) t1/2  Bán sinh phản ứng (Half-Life) t1/2 phụ thuộc nồng độ đầu tác chất [A]o t1  k  A • Một phản ứng có biểu thức vận tốc dạng: rate = k[A][B], phản ứng có bậc chung bậc hai bậc theo A B 3.Thuyết va chạm (The Collision Model) • Từ quan sát cho thấy vận tốc phản ứng phụ thuộc vào nồng độ nhiệt độ, người ta đưa lý thuyết nhẳm giải thích kết quan sát The collision model: • Để phản ứng xảy ra, phân tử phải va chạm đủ mạnh với • Số lần va chạm nhiều, vận tốc phản ứng lớn Thuyết va chạm Thuyết va chạm • Số phân tử diện nhiều, khả va chạm lớn, vận tốc lớn • Nhiệt độ cao, phân tử sở hữu nhiều lượng, vận tốc lớn • Lưu ý: Không phải va chạm dẫn đền phản ứng Thực phần nhỏ số va chạm dẫn đến tạo thành sản phẩm • Để phản ứng xảy ra, phân tử phải va chạm hướng với lượng đủ lớn tạo thành sản phẩm THUYẾT VA CHẠM HOẠT ĐỘNG Sự định hướng không gian tiểu phân va chạm ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng I- + CH3 –Br → I…… CH3…….Br →I_ CH3 +BrChất phản ứng Phức chất hoạt động Định hướng không thuận lợi Sản phẩm Định hướng thuận lợi Định hướng không gian Va chạm có hiệu Va chạm khơng hiệu Năng lượng họat hóa (Activation Energy) Theo Arrhenius: Các phân tử phải sở hữu lượng tối thiểu phản ứng xảy Tại sao? Vì: • Để tạo thành sản phẩm, phải có q trình đứt nối xảy tác chất • Q trình đứt nối cần lượng Năng lượng họat hóa Ea lượng tối thiểu để khơi mào phản ứng hóa học Activation Energy Hóa Đại cương A2 Chương 21 Chất xúc tác     Tham gia vào phản ứng Làm thay đổi tốc độ phản ứng Khơng có mặt sản phẩm Giữ ngun lượng & Chất Xúc tác dị thể Ứng dụng xúc tác Các khí đỵc trộn làm N2 H2 N2 H2 không p/u Máy nén Mâm đựng xúc tác Fe Mâm chuyển hóa P=200 atm T=450°C NH3 đóng thùng Sản xuất amoniac N2+ 3H2 N2 H2 NH3 Buồng làm lạnh  2NH3 Sản xuất H2SO4 Xúc tác Enzin Sản xuất rượu Etylic C2H5OH Xúc tác : men Xúc tác Enzin Sản xuất rượu bia Men vi sinh vật ... chất xúc tác 1.Khái niệm chung Nhiệt động hóa học: NC khả tự diễn biến p/u GTP < : p/u tự xảy GTP > : p/u không tự xảy GTP = : p/u đạt t.thái cân ? ?Động hóa học: Nghiên cứu chế & Tốc độ phản ứng... nối xảy tác chất • Q trình đứt nối cần lượng Năng lượng họat hóa Ea lượng tối thiểu để khơi mào phản ứng hóa học Activation Energy Hóa Đại cương A2 Chương 21 Chất xúc tác     Tham gia vào... phẩm THUYẾT VA CHẠM HOẠT ĐỘNG Sự định hướng không gian tiểu phân va chạm ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng I- + CH3 –Br → I…… CH3…….Br →I_ CH3 +BrChất phản ứng Phức chất hoạt động Định hướng không thuận