Tốc độ phản ứng hóa học

VẬN TỐC PHẢN ỨNG I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG I KHÁI NIỆM VỀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Nhiệt động hóa học trình: Động hóa học Một trình (Trả lời câu hỏi Xét trạng thái đầu trạng thái cuối (P,V,T, n) Xét xem trình hóa học có xảy hay không? (H, S) Quá trình xảy theo chiều nào? (G) Giới hạn trình (G) Điều kiện đạt trạng thái cân bằng? (P,V,T,n, Kcb) Vận tốc nhanh hay chậm? (v) Xảy qua giai đoạn nào? (v1, v2) Các yếu tố ảnh hưởng tới vận tốc 1.1 Một vài khái niệm • 1.1.1 Hệphản số tỷ ứng lượng: hoá học • Con số tỷ lệ chất tham gia phản ứng • aA + bB + = dD cC 1.1 Một vài khái niệm phản hoá học • 1.1.2 Phản ứng ứng đơn giản: xảy qua giai đoạn HCl + NaOH = H2O NaCl + • 1.1.3 Phản ứng phức tạp: xảy qua 1.1 Một vài khái niệm nhiều giai đoạn phản ứng hoá học • H3PO4 H 2O • NaH2PO4 H 2O • Na2HPO4 H 2O – – + NaOH = NaH2PO4 + + NaOH = Na2HPO4 + + NaOH = Na3PO4 + Mỗi giai đoạn tác dụng đơn giản Cơ chế phản ứng tập hợp tác dụng đơn giản 1.1 Một vài khái niệm • 1.1.4 Phản ứng đồng thể phản ứng phản ứng hoá học a) • b) • dị thể: Phản ứng đồng thể: Các chất tham gia phản ứng pha Thí dụ: trình trung hoà HCl dung dịch NaOH Phản ứng dị thể: chất tham gia phản ứng pha khác nhau, phản ứng xảy bề mặt phân chia pha Thí dụ: trình cháy chất rắn môi trường VA CHẠM HỮU HIỆU Phản ứng H2+Cl2  2HCl Năng lượng va chạm không đủ lớn phản ứng không xảy Năng lượng va chạm đủ lớn phản ứng xảy Entropi hoạt hóa S* số định hướng có hiệu S* = Rln tổng số cách định hướng S* = Rln W 2.1 nh hưởng nồng độ định luật khối lượng: Muốn phản ứng xảy phải có va chạm Xét đơn vị thể tích đơn vị thời gian nhiều tiểu phân dễ va chạm, phản ứng dễ dàng xảy – Định luật tác dụng khối lượng: (C Gulbert & P Waage – 1964) Ở nhiệt độ xác định, tốc độ phản ứng tỷ lệ thuận với tích số nồng độvà có số mũ tương ứngcủa chất tham gia phản ứng aA + bB = n mc C + dD C A B v k C C kC: số tốc độ: số phụ thuộc vào nhiệt độ chất chất tham gia phản ứng CA, CB: nồng độ mol/l chất đầu thời điểm xét 2.2 nh hưởng nhiệt độ: a) Quy tắc thực nghiệm Van’t Hof: gần khoảnh nhiệt độ cao Khi nhiệt độ tăng lên 10 oC tốc độ phản ứng tăng lên từ 2– lần vT2 vT1  T2  T1 10 hay kT2 kT1  T2  T1 10 vT2 , vT1 : vận tốc phản ứng nhiệt độ T kTT1 kT2 , : số tốc độ phản ứng nhiệt độ T1 T2 k T độ E a =1 1– Ea : hệ độ tốc d lnsố k nhieät ln      kT R  T2 T1  b) Phương trình dT RT Arrhenius: Giải thích phụ thuộc tốc độ phản ứng vào nhiệt độ  Khi T↑→ chuyển động 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% Định luật Boltzmann: E N   RT e N0 * KhiT↑→ số tiểu phân hoạt động ↑↑  v ↑↑ 2.3 nh hưởng chất xúc tác: Xúc tác chất làm thay đồi vận tốc phản ứng nhờ tham gia vào phản ứng hoá học giai đoạn trung gian, cuối không thay đổi số lượng chất lượng nhờ phục hồi lại Các loại chất xúc tác: Chất kìm hẵm Chất tăng tốc Chất xúc tác đồng thể Chất xúc tác dị thể a Khái niệm xúc tác trình xúc tác  Sự xúc tác:  Chất xúc tác  Hệ xúc tác đồng thể, dị thể  Đặc điểm chung trình xúc tác: » không 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     ... lên 37 0C + Nhiệt độ Kenvin tăng 3, 3% + Động trung bình tăng 3, 3% + E = ½ mv2 tăng 3, 3%  v tăng 1 .8% Định luật Boltzmann: E N   RT e N0 * KhiT↑→ số tiểu phân hoạt động ↑↑  v ↑↑ 2 .3 nh... • 1.1 .3 Phản ứng phức tạp: xảy qua 1.1 Một vài khái niệm nhiều giai đoạn phản ứng hoá học • H3PO4 H 2O • NaH2PO4 H 2O • Na2HPO4 H 2O – – + NaOH = NaH2PO4 + + NaOH = Na2HPO4 + + NaOH = Na3PO4 +... hoá học a) • b) • dị thể: Phản ứng đồng thể: Các chất tham gia phản ứng pha Thí dụ: trình trung hoà HCl dung dịch NaOH Phản ứng dị thể: chất tham gia phản ứng pha khác nhau, phản ứng xảy bề mặt