I T C PH N NG
Các ph n ng hoá h c x y ra nhanh ch m khác nhau, ta nói ph n ng x y ra v i t c đ khác nhau Có
ph n ng x y ra trong hàng nghìn n m, nh s chuy n hoá đá granit thành đ t sét
T c d ph n ng hóa h c đ c đo b ng s thay đ i n ng đ c a m t ch t tham gia ph n ng trong
m t đ n v th i gian, th ng bi u th b ng sô mol/l trong m t giây (mol/l.s)
Ví d ph n ng oxi hoá SO2 thành SO3 :
2SO2 + O2 2SO3
N u n ng đ ban đ u c a SO2là 0,03 mol/l, sau 30 giây n ng đ c a nó là 0,01 mol/l thì t c đ c a
ph n ng này trong kho ng th i gian đó b ng :
M t cách t ng quát, t c đ c a ph n ng hoá h c đ c tính theo công th c :
Trong đó:
v : t c đ ph n ng
C1 : n ng đ ban đ u c a m t ch t tham gia ph n ng (mol/l)
C2 : n ng đ c a ch t đó (mol/l) sau t giây (s) x y ra ph n ng
∆C = C1 - C2.
T c đ c a ph n ng hoá h c ph thu c vào b n ch t c a nh ng ch t tham gia ph n ng và nh ng
đi u ki n ti n hành ph n ng, quan tr ng nh t là : n ng đ các ch t tham gia ph n ng, nhi t đ , s có m t
c a ch t xúc tác
Khi t ng n ng đ các ch t tham gia ph n ng, các phân t va ch m v i nhau nhi u h n trong m t đ n
v th i gian nên t c đ c a ph n ng t ng lên T c đ c a ph n ng t l thu n v i n ng đ các ch t tham gia ph n ng
Ví d t c đ c a ph n ng t o thành hiđro iotua t hiđro và h i iot đ c tính nh sau:
v = k [H2] [I2]
Trong đó v : t c đ ph n ng
[H2] : n ng đ c a hiđro, mol/l
[I2] : n ng đ c a iot, mol/l
k : h s t l đ c tr ng cho m i ph n ng, còn g i là h ng s t c đ
d ng t ng quát, v i ph n ng :
A + B AB
v = k [A] [B]
x y ra ph n ng, các phân t ph i va ch m nhau, tuy không ph i va ch m nào c ng gây ra ph n
ng
Khi t ng nhi t đ , s va ch m có hi u qu (gây ra ph n ng t ng lên, s l n va ch m gi a các phân t trong m t đ n vik th i gian t ng lên, d n đ n s t ng t c đ ph n ng Thông th ng, khi t ng nhi t đ
10oC thì t c đ ph n ng t ng 2 - 3 l n
ph n ng có ch t r n tham gia, nh ph n ng gi a s t v i l u hu nh, cacbon v i oxi, k m v i dung
d ch axit sunfuric thid t c đ ph n ng t l thu n v i đ l n c a b m t các ch t tham gia ph n ng Do
v y, đ th c hi n ph n ng, các ch t r n th ng đ c nghi n nh đ t ng di n tích ti p xúc gi a các ch t
ph n ng
LÝ THUY T V PH N NG HÓA H C
(TÀI LI U BÀI GI NG) Giáo viên: V KH C NG C
ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng “Lý thuy t v ph n ng hóa h c” thu c Khóa h c
LT H KIT-1: Môn Hóa h c (Th y V Kh c Ng c) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n “Lý thuy t v ph n ng hóa h c”, B n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này
Trang 2T c đ c a ph n ng c ng t ng lên khi có m t ch t xúc tác Có th th y rõ đi u này qua ph n ng oxi hoá SO2 thành SO3 N u ch đun nóng h n h p g m SO2 và O2 thì ph n ng x y ra r t ch m N u có m t
ch t xúc tác (crom oxit Cr2O3 ho c mangan đioxit MnO2) thì ph n ng x y ra nhanh N u làm thí nghi m
nh mô ta trong hình v , ta s trông rõ anhiđrit sunfuric đi vào bình c u d ng mù (đó là do SO3 g p h i
n c trong bình c u, t o thành nh ng gi t nh axit sunfuric) D ng c đ c l p nh hình v
Khi b t đ u thí nghi m, ta đ t nóng m nh crom oxit, sau đó dùng qu bóp cao su đ đ y không khí vào, không khí s mang theo khí sunfur Khi h n h p khí đi qua ch t xúc tác đun nóng thì khí sunfur b oxi c a không khí oxi hoá và anhiđrit sunfuric đ c t o thành
II CÂN B NG HÓA H C
Có nh ng ph n ng x y ra theo hai chi u ng c nhau, ví d ph n ng phân hu và t o thành n c,
ph n ng phân hu và t o thành thu ngân oxit, ph n ng phân hu và t o thành anhiđrit sunfuric v.v
Ta xét ph n ng oxi hoá anhiđric sunfur đ t o thành anhiđrit sunfuric :
2SO2 + O2 2SO3
N u ta cho anhiđrit sunfuric đi qua ch t xúc tác đã đ c s d ng đ oxi hoá anhiđric sunfur , và c ng đúng nhi t đ oxi hoá anhiđric sunfur thì th y r ng, m t ph n anhiđrit sunfuric b phân hu e thành anhiđric sunfur và oxi, ngh a là x y ra ph n ng :
2SO3 2SO2 + O2.
Nh v y, ph n ng t o thành SO3và ph n ng phân hu SO3x y ra cùng đi u ki n Hai ph n ng
đó là thu n ngh ch c a nhau
Nh ng ph n ng hoá h c x y ra theo hai chi u ng c nhau cùng đi u ki n g i là ph n ng thu n ngh ch.
Ph n ng thu n ngh ch bi u th b ng ph ng trình v i nh ng m i tên hai chi u ng c nhau :
2SO2 + O2 2SO3
Lúc đ u, khi m i tr n SO2v i O2thì t c đ ph n ng thu n l n (ph n ng t o thành SO3), còn t c đ
c a ph n ng ngh ch b ng không Theo m c đ x y ra ph n ng, các ch t đ u b tiêu th , n ng đ c a chúng gi m xu ng nên t c đ c a ph n ng thu n gi m ng th i v i s gi m n ng đ c a các ch t tham gia ph n ng là s xu t hi n và t ng n ng đ c a s n ph m ph n ng Do v y, ph n ng ngh ch (ph n ng phân hu SO3) b t đ u x y ra và t c đ c a nó t ng d n n m t lúc các ch t tham gia và t o thành sau
ph n ng đ t đ n m t t l xác đ nh, có bao nhiêu phân t SO3 đ c t o ra thì có b y nhiêu phân t SO3 b phân hu thành SO2 và O2 trong cùng m t đ n v th i gian Lúc đó t c đ c a ph n ng thu n b ng t c đ
c a ph n ng ngh ch Ta nói, ph n ng đ t đ n tr ng thái cân b ng
Cân b ng hoá h c là tr ng thái c a h n h p các ch t ph n ng khi t c đ c a ph n ng thu n b ng
t c đ c a ph n ng ngh ch :
vt = vn
(vt : t c đ ph n ng thu n, vn : t c đ c a ph n ng ngh ch)
Cân b ng hoá h c là cân b ng đ ng, ngh a là khi h đ t t i tr ng thái cân b ng, các ph n ng thu n
ngh ch v n ti p t c x y ra, nh ng vì t c đ c a chúng b ng nhau, do đó không nh n th y s bi n đ i trong
h Cân b ng hoá h c c a m t ph n ng s b thay đ i n u ta thay đ i các đi u ki n ti n hành ph n ng
nh nhi t đ , áp su t và n ng đ các ch t tham gia ph n ng
Ph n ng oxi hoá SO2 thành SO3 đã đ t đ n tr ng thái cân b ng nhi t đ xác đ nh, n u cho thêm oxi thì t c đ c a ph n ng thu n s t ng, làm t ng n ng đ c a SO3làm gi m n ng đ c a SO2 và O2 Nh ng
s t ng n ng đ SO3 c ng kéo theo s t ng n ng đ c a ph n ng thu n và ngh ch Sau m t th i gian nào
đó, t c đ c a các ph n ng thu n và ngh ch l i b ng nhau, cân b ng m i đ c các l p, nh ng n ng đ c a
SO3bây gi l n h n so v i tr c khi thêm oxi, còn n ng đ c a SO2thì nh h n
Trang 3Quá trình bi n đ i n ng đ các ch t trong h n h p ph n ng t tr ng thái cân b ng này đ n tr ng thái cân b ng khác do s thay đ i đi u ki n c a môi tr ng g i là s chuy n d ch cân b ng hoá h c
Th c nghi m cho th y r ng, n u ph n ng x y ra làm gi m th tích c a h n h p các ch t ph n ng (làm gi m s phân t khí) thì s t ng áp su t s làm cho cân b ng chuy n d ch v phía gi m s phân t khí, ngh a là sang phía gi m áp su t; khi gi m áp su t thì cân b ng s chuy n d ch sang phía t ng s phân t khí, ngh a là sang phía t ng áp su t
Trong tr ng h p ph n ng x y ra không có s bi n đ i s phân t khí thì áp su t không nh h ng
đ n s chuy n d ch cân b ng
Nhi t đ nh h ng đ n s chu n d ch cân b ng hoá h c theo quy lu t : khi đun nóng, cân b ng c a
ph n ng to nhi t s chuy n d ch v phía t o thành nh ng ch t ban đ u, còn cân b ng c a ph n ng thu nhi t s chuy n d ch v phía t o thành s n ph m ph n ng
Các ch t xúc tác nh h ng nh nhau đ n t c đ c a ph n ng thu n và t c đ c a ph n ng ngh ch,
do v y ch t xúc tác không làm chuy n d ch cân b ng hoá h c
Giáo viên: V Kh c Ng c