bài giảng hóa đại cương phần động hóa học c

Hệ số nhiệt độ:  Đa số các phản ứng hóa học có tốc độ tăng khi nhiệt độ tăng, Thực nghiệm cho thấy rằng nhiệt độ cứ tăng lên 10o, tốc độ của phản ứng tăng 2 đến 4 lần.. Năng lượng hoạt

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG-NĂNG LƯỢNG HOẠT HÓA.

1 Hệ số nhiệt độ:

 Đa số các phản ứng hóa học có tốc độ tăng khi

nhiệt độ tăng, Thực nghiệm cho thấy rằng nhiệt độ cứ tăng lên 10o, tốc độ của phản ứng tăng 2 đến 4 lần Số lần tăng đó của tốc độ phản ứng được gọi là hệ số

nhiệt độ của tốc độ Sự tăng của tốc độ phản ứng liên quan đến sự tăng của hằng số tốc độ

 “Tỷ số của hằng số tốc độ ở nhiệt độ t + 10 và

nhiệt độ t là hệ số nhiệt độ”

t

10 t

t

10 t

k

k V

V





2 Năng lượng hoạt hóa:

Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt tăng, làm

sự va chạm giữa các phân tử tăng Nhưng không phải các va chạm đó đều đưa đến tương tác hóa học Vì

nếu như thế thì tất cả các phản ứng đều xảy ra tức

khắc, nghĩa là không thể đo được tốc độ phản ứng

Theo thuyết hoạt hóa của nhà vật lý học cổ điển

Arrhenius giải thích: “Tương tác hóa học chỉ xảy ra khi có sự va chạm giữa các phân tử hoạt động, nghĩa

là các phân tử có năng lượng dự trữ cao so với các phân tử khác của cùng các chất”

2 Năng lượng hoạt hóa (tt):

Số phân tử hoạt động được tính theo công thức:

No: Tổng số phân tử có trong hệ

Eh : Năng lượng hoạt hóa đặc trưng cho một loại phân tử

R : hằng số khí lý tưởng 1,987 Cal/moloK

“Năng lượng hoạt hóa của phân tử là phần năng lượng mà phân tử hoạt động có cao hơn các phân tử khác”.

RT

E

o hd

h

e N

2 Năng lượng hoạt hóa (tt):

Năng lượng hoạt hóa thể hiện dưới dạng khác nhau: tăng động năng của chuyển động tịnh tiến, chuyển động

quay, tăng chuyển động dao động của các nguyên tử, hay

nhóm nguyên tử trong phân tử, kích động electron và hạt

nhân.

Năng lượng hoạt hóa có tác dụng cần thiết để thắng lực đẩy giữa các phân tử khi chúng đi lại gần nhau và cũng để làm yếu và làm đứt liên kết trong phân tử của chất phản ứng

Năng lượng hoạt hóa tương đối lớn và giảm bằng1/2 năng lượng của các liên kết bị đứt ra trong quá trình phản

ứng.

Năng lượng hoạt hóa của một phản ứng lớn, số phân

tử hoạt động càng bé, số va chạm giữa các phân tử càng bé Nên tốc độ phản ứng càng bé và ngược lại

2 Năng lượng hoạt hóa (tt):

Giữa năng lượng hoạt hóa Eh và hằng số tốc độ K

có một mối liên hệ như sau:

Theo phương trình kinh nghiệm của Arrhenius:

A, B là hằng số đối với mỗi loại phản ứng

Dựa vào phương trình trên người ta có thể xác định năng lượng hoạt hóa bằng đồ thị Bằng thực nghiệm đo K

ở các nhiệt độ khác nhau Vẽ đồ thị hàm số lnK theo 1/T

ta có chính là hệ số góc của đường thẳng từ đó suy ra Eh hoặc tính Eh bằng phương pháp đại số Đo K1 ở nhiệt đô

T1 và K2 ở nhiệt độ T2

B T

A

K   ln

2 Năng lượng hoạt hóa (tt):

Theo phương trình kinh nghiệm của Arrhenius:

A, B là hằng số đối với mỗi loại phản ứng

Đo K1 ở nhiệt đô T1

Đo K2 ở nhiệt độ T2

B T

A

K   ln

B RT

E lnK

1

h

B RT

E lnK

2

h

) T

1 T

1 ( R

E lnK

lnK

1 2

h 1

) T

1 T

1 ( R

E K

K

ln

1 2

h 1

2   

CHẤT XÚC TÁC.

1 Định nghĩa: Chất xúc tác là những chất khi tham gia vào quá trình phản ứng hóa học thì làm thay đổi tốc độ của phản ứng và sau phản ứng nó không thay đổi về số lượng cũng như tính chất hóa học.

 Ví dụ 1: Hỗn hợp H2 + O2 hình như không xảy ra ở

nhiệt độ thường Khi đưa vào hỗn hợp đó một ít bột

platin, ngay lập tức H2O được tạo thành Vậy Pt là chất xúc tác của phản ứng:

2H2 + O2 = 2H2O

 Ví dụ 2: Hỗn hợp bột Al và bột I2 (Al + I2) ở nhiệt độ thường không có dấu hiệu gì tỏ ra có tương tác hóa

học Nhưng khi cho vào vài giọt nước thì phản ứng xảy

ra mãnh liệt

vậy H2O là chất xúc tác 2Al + 3I2 = AlI3

CHẤT XÚC TÁC (tt).

1 Chất xúc tác dương: Là chất xúc tác làm tăng tốc

độ phản ứng

 Ví dụ: 2KClO3 === 2KCl + 3O2

MnO2 là chất xúc tác dương

2 Chất xúc tác âm:

Là chất xúc tác làm giảm tốc độ phản ứng

 Ví dụ: H2O2 === O2 + 2H+ + 2e

Ion H+ là chất xúc tác

 Ví dụ: Oxi hóa Na2SO3 trong dung dịch thành

Na2SO4 xảy ra nhanh chóng khi cho thêm CuSO4

 Vậy CuSO4 là chất xúc tác dương

 Phản ứng xảy ra chậm khi thêm glyxêrin

 Vậy glyxêrin là chất xúc tác âm

CHẤT XÚC TÁC (tt).

1 Chất xúc tác dương: Là chất xúc tác làm tăng tốc

độ phản ứng

 Ví dụ: 2KClO3 === 2KCl + 3O2

MnO2 là chất xúc tác dương

2 Chất xúc tác âm:

Là chất xúc tác làm giảm tốc độ phản ứng

 Ví dụ: H2O2 === O2 + 2H+ + 2e

Ion H+ là chất xúc tác

 Ví dụ: Oxi hóa Na2SO3 trong dung dịch thành

Na2SO4 xảy ra nhanh chóng khi cho thêm CuSO4

 Vậy CuSO4 là chất xúc tác dương

 Phản ứng xảy ra chậm khi thêm glyxêrin

 Vậy glyxêrin là chất xúc tác âm