Bài giảng hoá học đại cương chương 4 ths trần thị minh nguyệt

CHƢƠNG IV ĐỘNG HÓA HỌC §1 Các khái niệm cơ bản §2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng 1 §1 Các khái niệm cơ bản 1 1 Phản ứng đồng thể phản ứng dị thể + Phản ứng đồng thể phản ứng xảy ra trong phạ[.]

CHƯƠNG IV : ĐỘNG HÓA HỌC

§1 Các khái niệm cơ bản

§2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

§1 Các khái niệm cơ bản

1.1 Phản ứng đồng thể - phản ứng dị thể

+ Phản ứng đồng thể: phản ứng xảy ra trong phạm vi một pha

Vd: phản ứng của các chất khí, trong dung dịch

+ Phản ứng dị thể: phản ứng xảy ra trên bề mặt phân chia pha hay trong lớp gần với bề mặt phân chia pha

Vd: Phản ứng đốt cháy than trong không khí

§1 Các khái niệm cơ bản

1.2 Vận tốc phản ứng

Vận tốc phản ứng là đại lượng biểu diễn sự biến thiên nồng độ của chất phản ứng trong một đơn vị thời gian

Vd: đơn vị thời gian là giây v = mol/l.s = mol.l-1.s-1

tb

C v

t



 

t

v

 





§1 Các khái niệm cơ bản

1.2 Vận tốc phản ứng

Nếu có phương trình có hệ số tỷ lượng khác nhau

aA +b B → e E + f F

v = - = - = =

a dt b dt e dt f dt

Vận tốc phản ứng phụ thuộc nhiều yếu tố: bản chất các chất tham gia phản ứng, các điều kiện: T, p, nồng độ, sự khuấy trộn, chất

xúc tác, bản chất dung môi

§2 Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng

2.1 Định luật tác dụng khối lượng để tính vận tốc phản ứng

aA + bB → sản phẩm Theo Gulber- Wage: “Vận tốc phản ứng hoá học tỉ lệ với tích số nồng độ với số mũ là hệ số của các chất trong phương trình phản ứng

Trong đó: CA , CB nồng độ các chất phản ứng ở thời điểm khảo

a b

A B

v = k C C

§2 Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng

2.1 Định luật tác dụng khối lượng để tính vận tốc phản ứng

aA + bB → sản phẩm Tổng quát ta có

Trong đó n1 có thể trùng hoặc khác a

n2 có thể trùng hoặc khác b

n1, n2 xác định qua thực nghiệm

v = k C Cn A n B

Bậc của phản ứng

+ Bậc của phản ứng (n) có thể là 0, 1, 2, 3 nói chung bậc 3 hiếm thấy + Phản ứng hóa học xảy ra qua nhiều giai đoạn trung gian, giai đoạn nào chậm nhất sẽ quyết định vận tốc phản ứng

Ví dụ:

H2(k) + I2(k) 2HI(k)

+ Bậc phản ứng: là tổng số mũ các nồng độ trong phương trình động học: n= n1 + n2

+ Bậc phản ứng biểu diễn ảnh hưởng tổng quát của nồng độ đến vận tốc phản ứng

Ta xét phản ứng đơn giản: A → sản phẩm

Để đơn giản gọi nồng độ chất A là C

k : Hằng số vận tốc phản ứng bậc 1

Theo định nghĩa:

Theo định luật tác dụng khối lượng: v = k1.C Suy ra:

dC

v = -

dt

dC k.C =

-dt dC k.dt

=-C

2.2 Phương trình động học bậc 1

Khi thời gian biến thiên từ t0 đến t thì nồng

độ biến thiên từ C0 đến C

0 0

C C

dC kdt

C

 

Tại thời điểm ban đầu t0 = 0, ta có:

2.2 Phương trình động học bậc 1

Giả sử lượng chất đã phản ứng là C = x thì:

hay

0 0

kt





0

0

1

k





Khi lượng chất đã hết 1/2 thì thời gian phản ứng được gọi là chu kỳ bán huỷ, kí hiệu là τ

suy ra

0

0 0

1

2, 3lg

2

C k

C C







0, 6932

k

 

2.2 Phương trình động học bậc 1