Học thuyết về vận tốc phản ứng hóa học

Một phần của tài liệu Lịch sử về hóa học Lịch sử hóa học (Trang 129)

2. Tại sao một vài những hợp chất sunfua ít tan có thể tan trong dung dịch axit hay trong dung dịch amoni sunfua?

6.2.1 Học thuyết về vận tốc phản ứng hóa học

Có thể đo phản ứng hóa học bằng những cách nào?

Thực tế chỉ ra rằng các phản ứng với các tốc độ khác nhau được biết tới từ thời cổ đại,tuy nhiên việc nghiên cứu về lĩnh vực này chỉ được bắt đầu vào giữa thế kỉ XIX. Nghiên cứu cơ bản đầu tiên trong lĩnh vực này thuộc về nhà vật lý người Đức Ludwig Ferdinand Wilhelmy (1812-1864). Vào năm 1850 ông công bố bài báo nói về những hoạt tính của axit trên cây mía, và mô tả nghiên cứu định lượng của tốc độ phản ứng. Wilhelmy chỉ ra rằng lượng đường thủy phân trong một đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với nồng độ phản ứng của nó.

Từ các dữ liệu thực nghiệm Wilhelmy đưa ra phương trình động hóa học đầu tiên của phản ứng hóa học.Trong công trình của mình ông trở thành một trong những nhà khoa học đầu tiên trong lịch sử hóa học sử dụng toán cao cấp . Tuy nhiên công trình của ông không lập tức thu hút sự chú ý của các nhà khoa học đương thời và chỉ nhận được đánh giá xứng đáng khi động hóa học phát triển một cách nhanh chóng vào năm 1891. Ostwald đã công bố nó trong ấn bản " Tác phẩm khoa học chính xác cổ điển".

Được biết đến rộng rãi hơn trong các nghiên cứu về tốc độ phản ứng hóa học là nghiên cứu về tác dụng lẫn nhau của axit và rượu của Berthelot và các sinh viên vào năm 1862. Nghiên cứu này chỉ ra rằng với lượng nước nhiều hơn thì phản ứng thủy phân este diễn ra dữ dội hơn. Trong những năm tiếp theo nghiên cứu đo vận tốc phản ứng hóa học được diễn ra nhiều hơn với sự đa dạng trong thành phần các chất phản ứng :chất vô cơ,chất hữu cơ. Sau thời giân đó vào năm 1867, C. Guldberg và P. Waage dựa trên hàng trăm thí nghiệm đã tìm thấy rằng tốc độ phản ứng của phản ứng cân bằng khử tỉ lệ thuận với nồng độ của các chất tham gia.

Đối tượng nghiên cứu chuyên sâu của các nhà hóa học đó chính là tác dụng của dung môi vào phản ứng hóa học.Trong đó công trình của nhà hóa học người Nga Nikolai Alexandrovich Menshutkin (1842-1907) được thực hiện vào cuối thế kỉ XIX đóng vai trò quan trọng của động hóa học. Ông đã nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường và tính chất của các tham gia lên tốc độ phản ứng hóa học và các quá trình hóa học khác. Công trình của ông xác định tốc độ phản ứng hóa học trở thành cơ sở cổ điển của động hóa học. Và chính ông là người đã đưa ra thuật ngữ động hóa học vào các tài liệu hóa học vào năm 1888.

Dựa trên các khái niệm về vận tốc của các phân tử khí, các nhà hóa học đã tìm thấy rằng phản ứng có thể được thực hiện như một kết quả của sự va chạm của các phân tử , với điều kiện vận tốc của các phân tử đó lớn hơn giá trị giới hạn.Số lượng các phân tử tăng lên với sự tăng lên của nhiệt độ.Dựa trên những đánh giá này Guldberg và Waage đã hoàn thiện định luật khối lượng.

Ban đầu, định luật này chỉ được sử dụng trong nghiên cứu về sự cân bằng hóa học và nó chỉ được sử dụng rộng rãi trong hóa động học sau năm 1884,khi Van't Hoff xuất bản cuốn sách "Tiểu luận về động lực học hóa học" ,trong đó nói rõ về sự quan trọng của lý thuyết động lực học hóa học. Van't Hoff đưa ra sự phân loại các phản ứng hóa học dựa trên số lượng tham gia của các phân tử trong các giai đoạn tương tác của chúng. Ông xem xét các phản ứng đơn phân tử- là những phản ứng có thể xảy ra khi phân hủy phân tử đó hoặc có thể biến đổi thành đồng phân tử,hoặc tam phân tử,và chỉ ra rằng những phản ứng này đòi hỏi phải có sự va chạm giữa hai hoặc ba phân tử khác nhau. Nghiên cứu tác dụng của nhiệt độ vào quá trình phản ứng, Van't Hoff đã tìm thấy rằng với nhiệt độ tăng ở mức 10 ° C, tốc độ phản ứng tăng 2-4 lần (qui tắc nhiệt độ Van't Hoff ).

Năm 1889, nhà hóa học Thụy Điển Arrhenius SA đã đưa ra giải thích trong phản ứng hóa học các phân tử hoạt động có năng lượng dư thừa có khả năng tham gia vào tương tác hóa học.Ông đưa ra khái niệm năng lượng phân tử và trình bày định luật phụ thuộc của hằng số cân bằng phản ứng hóa học vào nhiệt độ.Định luật này trở thành một trong những định luật cơ bản của động lực học hóa học.

Một phần của tài liệu Lịch sử về hóa học Lịch sử hóa học (Trang 129)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(180 trang)