“PHẢN ỨNG xúc tác ĐỒNG THỂ”

Đặc điểm: Phản ứng xúc tác đồng thể là phản ứng có xúc tác, trong đó, chất xúc tác và chất phản ứng hợp thành một pha (khí hoặc lỏng). Chất xúc tác và chất phản ứng cùng pha. Toàn bộ hệ đồng nhất. Xảy ra trong toàn bộ thể tích của hệ phản ứng (trong không gian 3 chiều) . Tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ chất xúc tác. Xúc tác phân bố trong hệ dạng ion hay phân tử rất đồng đều.

“PHẢN ỨNG

XÚC TÁC ĐỒNG

THỂ”

I Đặc điểm phản ứng xúc tác đồng thể.

 Khái niệm:

Phản ứng xúc tác đồng thể là phản ứng có xúc tác, trong đó, chất xúc tác và chất phản ứng hợp thành một pha (khí hoặc lỏng).

I Đặc điểm phản ứng xúc tác

đồng thể

 Lưu ý: Không có xúc tác đồng thể trong pha rắn.

 Phân loại

I Đặc điểm phản ứng xúc tác đồng thể

I Đặc điểm phản ứng xúc tác đồng thể

 Cơ chế phản ứng xúc tác

đồng thể- Với phản ứng xúc tác đồng thể, cơ chế xúc tác

thường được giải thích bằng thuyết hợp chất trung gian

- Quan điểm cơ bản thuyết hợp chất trung gian:

“Hợp chất trung gian là hợp chất được hình thành giữa một trong các chất tham gia phản ứng với chất xúc tác Hợp chất này không bền, ngay sau khi tạo thành nó sẽ phản ứng với chất phản ứng còn lại tạo ra sản phẩm và giải phóng

ra chất xúc tác”.

I Đặc điểm phản ứng xúc tác

đồng thể

 Xét phản ứng giữa chất A

và B

A + B A− B (xảy ra chậm do năng lượng hoạt hóa cao)

Thêm vào chất xúc tác C (giả sử A tác dụng với C)

A + C A− C (xảy ra nhanh do xúc tác làm

giảm năng lượng hoạt hóa)

Hợp chất A− C là hợp chất trung gian, nó dễ dàng phản ứng với B tạo sản phẩm A− B và giải phóng chất xúc tác C

Sau phản ứng chất xúc tác C không bị biến đổi về mặt hóa học

Vậy khi có xúc tác C (xảy ra nhanh hơn)

A + B A− B C

I Đặc điểm phản ứng xúc tác

đồng thể

 Ví dụ

Biểu đồ năng lượng hoạt hóa với ảnh hưởng của xúc tác

I Đặc điểm phản ứng xúc tác

đồng thể

 Thuyết xúc tác đồng thể của Spitalski - Kodozeb

Chất xúc tác tương tác với chất phản ứng hình thành sản phẩm trung gian kém bền

Sự hình thành sản phẩm trung gian là phản ứng thuận nghịch và xảy ra với vận tốc khá nhanh vì khi ấy có tác dụng của chất xúc tác, và vận tốc này không phụ thuộc vào bản chất của hợp chất trung gian

I Đặc điểm phản ứng xúc tác

đồng thể

 Sản phẩm trung gian phân hủy chậm, không thuận nghịch, hình thành sản phẩm cuối, giải phóng ra chất xúc tác.

 Tốc độ chung của phản ứng tỷ lệ với nồng

độ của sản phẩm trung gian,không tỷ lệ với nồng độ chất phản ứng.

 Nồng độ chất xúc tác ở trạng thái tự do nằm cân bằng với nồng độ sản phẩm trung gian.

I Đặc điểm phản ứng xúc tác

đồng thể

 Thuyết xúc tác đồng thể của Spitalski - Kodozeb

II Phản ứng xúc tác đồng thể pha khí.

II Phản ứng xúc tác đồng thể pha khí

 Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha khí là phản ứng có xúc tác, trong đó, chất xúc tác và chất phản ứng hợp thành một pha là pha khí.

 Các ví dụ

1 Phản ứng giữa CO và O2 với xúc tác hơi nước.

2 Phản ứng oxy hóa SO2 (để sản xuất H2SO4 trong công nghiệp) với xúc tác NO

 Các khí dùng để xúc tác có tính hoạt động hoá học cao như NO2, Br2,

1 Phản ứng giữa CO và O2 với xúc tác hơi nước.

2CO + O2 2CO2Với xúc tác hơi nước, phản ứng xảy ra qua các giai đoạn sau:

2 Phản ứng oxy hóa SO2 (để sản xuất H2SO4 công trong

công nghiệp) với xúc tác NO.

II.Phản ứng xúc tác đồng thể pha khí

 Trong phản ứng trên NO 2 là chất trung gian, sử dụng NO

là chất xúc tác giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn

NO

III Phản ứng xúc tác đồng thể pha lỏng.

II Phản ứng xúc tác đồng thể pha lỏng

 Các yếu tố ảnh hưởng:

 Các ion trong dung dịch (lực ion)

 Bản chất của dung môi.

 Tương tác của dung môi với chất

phản ứng

 Đa số xúc tác ở dạng ion, phần lớn là phản ứng xúc tác axit - bazơ.

 Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha lỏng là phản ứng có xúc tác, trong đó, chất xúc tác và chất phản ứng hợp thành một pha là pha lỏng.

II Phản ứng xúc tác đồng thể pha lỏng

2 Phản ứng este hóa (xúc tác axit – bazơ, dạng Bronsted)

CH3COOH + C2H5OH CHH+ 3COOC2H5 + H2O

Trong phản ứng trên chất xúc tác là ion H+, nhưng ở đây chất đầu CH3COOH là axit nên nó đồng thời đóng vai trò là chất xúc tác (phản ứng xúc tác đồng thể tự xúc tác)

II Phản ứng xúc tác đồng thể pha lỏng

3 Phản ứng giữa benzen và axetyl clorua với xúc tác axit Lewis AlCl3 (Phản ứng acyl hóa Friedel – Crafts)

II Phản ứng xúc tác đồng thể pha lỏng  Cơ chế của phản ứng acyl hóa

II Phản ứng xúc tác đồng thể pha lỏng

Trong phản ứng trên chất xúc tác là AlCl3, hợp chất trung

CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC

BẠN ĐÃ LẮNG

NGHE