Phản ứng xúc tác - Phần 3 potx

Phản ứng xúc tác đồng thể Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha khí Thuyết hợp chất trung gian... Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha lỏng ĐaĐa sốsố xúcxúc táctác ở ở dạngdạng ionion Xác

3 Phản ứng xúc tác đồng thể

Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha khí

Thuyết hợp chất trung gian

Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha khí

NO là xúc tác trong công nghiệp cho phản ứng

oxy hóa SO2

2NO ++ OO2 = 22NONO2

2NO ++ OO2 = 22NONO2

NO2 ++ SOSO2 = NO ++ SOSO3

Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha khí

Hơi nước xúc tác cho phản ứng giữa

CO và O2

CO + H2O  COCO2 ++ HH2

2

2HH2 ++ OO2  22H2O

Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha lỏng

ĐaĐa sốsố xúcxúc táctác ở ở dạngdạng ionion

Xác Xác tác tác axit axit – – bazơ bazơ ((dạng dạng Bronsted ): ): phản phản ứng ứng ester ester hĩa

hĩa, , xà xà phịng phịng hĩa hĩa

Xác Xác tác tác axit axit – – bazơ bazơ ((dạng dạng Lewis ): ): phản phản ứng ứng oxy oxy hĩa hĩa khử

Hằng số tốc độ phản ứng thực nghiệm:

k = aKb

trong đó: K - hằng số ion hóa

a, b - hằng số thực nghiệm

b có giá trị khoảng 0,3 - 0,9

Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha lỏng

các ion trong dung dịch (các ion trong dung dịch (lực ion)lực ion)

bản chất của dung môi

Các yếu tố ảnh hưởng

bản chất của dung môi

tương tác của dung môi với chất phản ứng

Động học phản ứng xúc tác đồng thể

Cơ chế phản ứng

A + [K] A[K] ≠

A[K] ≠ + B AB[K] ≠

k1

k2

k3

A[K] + B AB[K]

AB[K] ≠ k D + [K]

4

Ph Phươương trình ng trình độđộng hng họọcc

[ ]

( [ ] ) 4

d D

k AB K dt

≠

=

Động học phản ứng xúc tác đồng thể

Theo phương pháp nồng độ ổn định

[ ] ]

≠

≠

= 3

4

k AK [B] [AB[K]

k

Cơ chế phản ứng

A + [K] A[K] ≠

A[K] ≠ + B AB[K] ≠

k1

k2

k3

k4

Ph

Phươ ương trình ng trình độ động h ng họọcc

[ ]

( [ ] )

4

d D

k AB K dt

≠

=

4 k

[ ][ ] ]

[ ]

1

k A K [AK

≠

=

+

[ ][ ] [ ]

[ ]

1 3

2 3

k k A B

d D

dt = k + k B [K]

Tốc độ phản ứng xúc tác đồng thể

tỉ lệ thuận với nồng độ CXT

[ ][ ] [ ]

[ ]

1 3

2 3

k k A B

d D

dt = k + k B [K]

A + [K] A[K]k1 ≠ A[K] ≠ + B AB[K] ≠ AB[K] ≠ D + [K]

k2

k2>> k3 k2 << k3

[ ][ ][ ]

2

k k A B K

d D

[ ]

[ ][ ]

1

d D

k A K

dt =

Thuyết hợp chất trung gian

1. CXT++ chấtchất phảnphản ứngứng  hợphợp chấtchất trungtrung giangian

không

không bềnbền (quá(quá trìnhtrình thuậnthuận nghịchnghịch xảyxảy rara nhanh))

2. HợpHợp chấtchất trungtrung giangian khôngkhông bềnbền  phânphân hủyhủy rấtrất

2. HợpHợp chấtchất trungtrung giangian khôngkhông bềnbền  phânphân hủyhủy rấtrất

nhanh thànhthành SPSP phảnphản ứngứng ++ CXT

3. TốcTốc độđộ chungchung củacủa quáquá trìnhtrình tỉtỉ lệlệ thuậnthuận vớivới nồngnồng

độ

độ sảnsản phẩmphẩm trungtrung giangian

Thuyết hợp chất trung gian

C

Cơ ơ ch chếế ph phảảnn ứ ứ ng ng :: nA ++ [[K K]] M

M sản sản phẩm phẩm ++ [[K K]]

HSCB

[ ] [ ] [ ] [ ]n ( )

M Kc

=

−

[K] - nồng độ ban đầu của xúc tác

M - chất trung gian (trong thành phần có một phần xúc tác đã tham gia phản ứng)

[ ] [ ] [ ]A ( K − M )

[ ] [ ] [ ]

[ ]

n

n

M

1 Kc A

=

+



[ ] [ ]

[ ]

[ ]

[ ]

n phhủy

d A

+



Thuyết hợp chất trung gian

[ ] [ ]

[ ]

[ ]

[ ]

n phhủy

d A

+

[ ] [ ] [ ] [ ]n ( )

M Kc

A K M

=

−

Tốc độ tỉ lệ thuận với xúc tác

Bậc phản ứng nằm trong khoảng từ 0 đến n

[ ]

d A [ ]

[ ]

phhủy

d A

dt

Kc[A] n >> 1

1 cân bằng chuyển về phía tạo chất trung gian

2 phản ứng có bậc 0 đối với chất tham gia phản ứng (A)

1 cân bằng chuyển về phía tạo chất đầu

2 phản ứng có bậc n đối với chất A

[ ]

phhủy

d A

dt

Kc[A] n << 1