. Đối với mọi hệ nhiệt động đều tồn tại hàm trạng thái được gọi là entropi và
a) Qui tắc Van,t Hoff
4.2.3. ảnh hưởng của xúc tác 1 Định nghĩa
4.2.3.1. Định nghĩa
Khi đun nóng chảy, KClO3 bị phân huỷ chậm 2KClO3 = 2KCl + 3O2
Nếu cho thêm một ít bột MnO2 vào thì phản ứng xảy ra rất nhanh. Lượng MnO2 và bản chất hố học của nó sau phản ứng khơng biến đổi. Những chất như thế được gọi là chất xúc tác.
Chất xúc tác là chất làm biến đổi tốc độ của phản ứng nhưng nó khơng có trong thành phần của sản phẩm cuối cùng của phản ứng.
Căn cứ vào tốc độ phản ứng, người ta phân chất xúc tác thành 2 loại:
Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng gọi là chất xúc tác thuận hay chất xúc tác dương.
Ví dụ: MnO2 trong phản ứng trên.
Chất xúc tác làm giảm tốc độ của phản ứng gọi là chất xúc tác nghịch hay chất xúc tác âm.
Ví dụ: đường và rượu là những chất xúc tác âm của phản ứng.
2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4
Hiện tượng làm biến đổi tốc độ của phản ứng dưới tác dụng của chất xúc tác được gọi là sự xúc tác.
Căn cứ vào trạng thái tập hợp giữa chất xúc tác và chất phản ứng, người ta chia thành các loại:
Chất xúc tác đồng thể : là chất xúc tác ở cùng 1 thể với chất phản ứng.
Ví dụ phản ứng giữa SO2 và O2, chất xúc tác là khí NO.
Chất xúc tác dị thể: là chất xúc tác và các chất tham gia phản ứng ở các pha
khác nhau.
Ví dụ phản ứng tổng hợp NH3 từ N2 và H2 dùng bột sắt làm xúc tác. (Các chất xúc tác dị thể thường là các oxit kim loại chuyển tiếp (hoặc các oxit kim loại thuộc phân nhóm phụ họ d). Chúng giữ vai trò vận chuyển electron khi làm xúc tác - cịn gọi là xúc tác ơxy hoá khử).
Xúc tác men: Hiện tượng xúc tác dưới tác dụng của các men được gọi là xúc
tác men.
Men hay enzym là những protein, cấu tạo từ cỏc axit amin cú cấu trỳc phức tạp, được tiết ra từ cơ thể sinh vật, cú tỏc dụng xỳc tỏc cho hầu hết cỏc phản ứng xảy ra trong cỏc hệ sinh vật (trong cơ thể người cú khoảng 3 vạn loại men). Xỳc tỏc men chẳng những giữ một vai trũ quan trọng trong việc duy trỡ sự sống của cỏc
hệ sinh vật mà cũn được sử dụng rộng rói trong cụng nghệ hoỏ học, đặc biệt là cụng nghệ thực phẩm.
Vớ dụ: + Phản ứng lờn men rượu :
C6H12O6 zymazo 2C2H5OH + 2CO2 + Phản ứng lờn men dấm:
C2H5OH + O2 ancldehidrazo CH3COOH + H2O
Phản ứng tự xúc tác: là những phản ứng mà chất xúc tác được tạo ra ngay
trong quá trình phản ứng .
Ví dụ:
2KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 +10CO2+8H2O (Tím) (Không màu)
Lúc đầu: Phản ứng xảy ra chậm (thuốc tím mất màu chậm), sau đó phản ứng xảy ra rất nhanh (tốc độ mất màu tím diễn ra nhanh, qua giai đoạn tạo MnO2 có màu hạt dẻ).
Sở dĩ như vậy là do: Lúc đầu trong hệ phản ứng chưa có MnS04. Sau khi phản ứng diễn ra, tạo MnSO4 và chính MnSO4 đã quay lại làm xúc tác cho phản ứng. Có thể diễn giải bằng phương trình sau:
2KMnO4+ 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4 (Tím) (Màu hạt dẻ)
Sau đó: MnO2+ H2C2O4 + H2SO4 = MnSO4 + 2CO2+ 2H2O (màu vàng, hạt dẻ) ( không màu)