Phản ứng xúc tác - Phần 2 potx

Định nghĩa xúc tácHiện tượng biến tốc độ phản ứng hóa học hay kích động chúng do những chất mà cuối cùng vẫn được phục hồi Sự xúc tác: Trần Mai Phương – ĐHBK.HCM được phục hồi Chất xúc t

Trang 1

2

2 Đặc điểm chung của tác dụng xúc tác Đặc điểm chung của tác dụng xúc tác

Trần Mai Phương – ĐHBK.HCM

Trang 2

Định nghĩa xúc tác

Hiện tượng biến tốc độ phản ứng hóa học hay kích động chúng do những chất mà cuối cùng vẫn được phục hồi

Sự xúc tác:

được phục hồi

Chất xúc tác:

Chất gây nên sự xúc tác

Trang 3

Quan điểm hiện đại:

CXT có thể biến đổi hoặc không

Định nghĩa xúc tác

CXT có thể biến đổi hoặc không biến đổi trong quá trình, nhưng

không biến đổi theo tỉ lệ hợp thức

về lượng với các chất phản ứng

Trang 4

Hoạt độ của xúc tác

Chất xúc tác rắn: hoạt độ tăng khi

hoạt tính của một đơn vị bề mặt tăng

Sự biến đổi lượng chất đầu tham gia

phản ứng trong một đơn vị thời gian và

trên một đơn vị của lượng chất xúc tác

Hoạt độ có Hoạt độ có thể thay đổi thể thay đổi trong quá trình phản ứng

trong quá trình phản ứng – –

độ ổn định, độ bền, tính chất hóa học, cấu trúc hình học của xúc tác.

Trang 5

Đặc trưng chung của tác dụng xúc tác

Tính chọn lọc

Trang 6

Đặc trưng chung của tác dụng xúc tác

Nhiệt động học

A = B không xúc tác ∆G = G = RTlnKRTlnKcb = const

Xúc tác chỉ cĩ tác dụng trong phạm

vi nhiệt động học cho phép

Phản ứng thuận nghịch: CXT

khơng làm thay đổi mức độ cân bằng khơng làm thay đổi mức độ cân bằng làm cho phản ứng làm cho phản ứng mau đạt tới trạng thái cân bằng mau đạt tới trạng thái cân bằng

làm tăng vận tốc phản ứng làm tăng vận tốc phản ứng tăng vận tốc phản ứng thuận bao nhiêu lần thì cũng làm tăng vận tốc tăng vận tốc phản ứng thuận bao nhiêu lần thì cũng làm tăng vận tốc phản ứng nghịch lên bấy nhiêu lần







A + Xt = Axt

Axt = B + Xt có xúc tác

A = B

cb

Kcb = k/k’

(k, k’: hằng số tốc độ phản ứng thuận và nghịch tương ứng)

Trang 7

Tốc độ phản ứng tăng là do chất xác tác hướng là do chất xác tác hướng phản ứng tiến phản ứng tiến hành theo con đường mới có năng lượng hoạt hóa nhỏ hơn

) (

f C k

W =

Năng lượng hoạt hóa

RT E

e k

k = 0. − /

Phản ứng xúc tác đồng thể: k0 đặc trưng cho

tần số va chạm của phân tử

entropy họat hóa

sự định hướng của va chạm

Phản ứng xúc tác dị thể: k0 đặc trưng cho

entropy hoạt hóa

số lượng các trung tâm họat động dẫn đến phản ứng

e k

k = 0.

Trang 8

A + B D

A + B AB≠

AB≠

D

A + [K] A[K]≠

A[K]≠ + B AB[K]≠

AB[K]≠

D + [K]

Trang 9

) (

f C k

W =

RT E

e k

k = 0. − /

RT E

xt xt

xt

e k

k = 0, . − /

RT E

xt RT

E

RT

E xt

k

k e

e k

k k

/ 0

, 0 /

/

0

,

−

×

=

×

=

∆E = E – Ext

xt xt

xt

e k

k = 0, .

Trang 10

Thực nghiệm cho thấy:

Nếu không có CXT phản ứng có năng

lượng hoạt hóa Eaa = 44 Kcal/mol

CXT: Au

EEaa = 25 Kcal/mol

CXT: Pt

EEaa = 14 Kcal/mol

Trang 11

Chọn lọc sản phẩm:

xúc tác khác nhau sẽ cho các sản phẩm chính khác nhau

Tính chọn lọc

Trang 12

Độ chọn lọc:

tỉ số tốc độ tạo sản phẩm

so với tổng số tốc độ

chđ chđ

sp

sp k

dG

dG I

.













−

=

υ υ



 υ

Tính chọn lọc

chđ 















chđ

sp

υ

là tỉ lệ hệ số hợp thức tạo sản phẩm và chất đầu

Gsp và Gchđ lượng sản phẩm và lượng chất đầu

Độ chọn lựa tích phân: Ik = Gsp chính / (Gsp chính + Gsp phụ)

Trang 13

Tính chất nhiều giai đoạn

Hiện tượng đầu độc, xúc tiến, biến tính

Đặc điểm của phản ứng xúc tác dị thể

(rắn

Hiện tượng đầu độc, xúc tiến, biến tính

Hiệu ứng bù trừ

Trang 14

Tính chất nhiều giai đoạn

Khuếch tán ngoài, khuếch tán trong (tác chất)

Hấp phụ hoạt hóa

Phản ứng trên bề mặt

Giải hấp phụ sản phẩm

Khuếch tán trong, khuếch tán ngoài (sản phẩm)

Trang 15

Hiện tượng đầu độc

Làm mất hoàn toàn hay một phần

hoạt tính xúc tác dưới tác dụng của

một lượng không lớn chất độc

Phụ thuộc độ tinh khiết của xúc tác và chất phản ứng

Đầu độc có tính chất chọn lọc

Đầu độc có thể do làm giảm k0,xt mà không làm thay đổi E0,xt

Trang 16

Hai loại đầu độc

Đầu độc tạm thời:

thuận nghịch

chỉ che lấp các trung tâm hoạt động

Đầu độc thực:

Không thuận nghịch

tương tác hóa học

hoặc hấp phụ đặc

trưng giữa chất đầu

độc và CX

Trang 17

Hiện tượng xúc tiến

Chất xúc tiến làm tăng hoạt tính

xúc tác với lượng nhỏ

Nguyên nhân:

tăng khả năng làm việc của bề mặt (k0))

làm bền cấu trúc

làm thay đổi bản chất tâm họat động (thay đổi Ext))

Trang 18

Hiện tượng xúc tiến

Một số trường hợp đặc biệt

A + B

Z

xúc tiến

O + P

O + P R + SR + S

Trang 19

Hiện tượng biến tính

Ứng với một thành phần xác định của xác tác

Z

T1,, kk0xt,, EExt xúc tiến

O + P

O + P R + SR + S

Trang 20

Hiệu ứng bù trừ

Là hiệu ứng thay đổi đồng thời k0xt và Ext

nhưng diễn ra theo hướng bù trừ nhau để đạt

kết quả tốc độ phản ứng không đổi

Khi đạt giá trị TS thì sẽ có sự bù trừ hoàn

toàn, k=const dù k0xt và Ext có thay đổi

lg oxt

s

k

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	222,86 KB