Bài giảng Phản ứng dây chuyền

Bài giảng Phản ứng dây chuyền tìm hiểu về gốc tự do, phản ứng dây chuyền, các giai đoạn trong phản ứng dân chuyền, quy luật phản ứng dây chuyền. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu để nắm chi tiết nội dung.

PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN

1 Gốc tự do

 Gốc tự do là nguyên tử hay nhóm nguyên tử có electron không ghép đôi → rất hoạt động

Ví dụ: H•, Br•,OH•,CH3•,O2

(gốc tự do có thể mang điện tích âm hoặc dương)

Hoạt tính của gốc tự do phụ thuộc vào cấu trúc:

- H • , Br • ,OH • ,CH3• là các gốc rất hoạt động

- (C6H5)3C • kém hoạt động hơn

Tạo gốc tự do:

- Sử dụng nhiệt, vd: Cl2 → 2Cl•

- Sử dụng ánh sáng, vd: H2O2 → 2OH•

- Sử dụng chất khơi mào, sử dụng các peroxit

250 – 300 o C

ánh sáng 248 nm

2 Phản ứng dây chuyền (Chain reaction)

Là phản ứng hóa học phức tạp, trong đó chất trung gian (gốc

tự do) tham gia một cách tuần hoàn trong quá trình phản

ứng

Ví dụ: Cl2 + CH4

Cl 2 → t

o

Cl• là chất trung gian, tham gia tuần hoàn trong

phản ứng

3 Các giai đoạn trong phản ứng dây chuyền

Các giai đoạn trong phản ứng dây chuyền:

B1: khơi mào (Initiation) tạo gốc tự do

B2: phát triển mạch (propagation) gốc tự do phản

ứng sinh ra gốc mới

B3: ngắt mạch (termination) làm mất gốc tự do

Cl2 → 2Clto •

Cl• + CH4 → HCl + CH3•

Cl• + Cl• → Cl2

Cl• + CH3• → CH3Cl

Ngoài ra còn có B4: Ức chế (retardation) làm mất hoạt

tính gốc tự do

Trong giai đoạn phát triển mạch, một số phản ứng tạo

2 gốc tự do → phản ứng dây chuyền phân nhánh

Vd: Phát triển mạch của H2 + O2

H • + O2 → OH • + O•

+ H2 + H2

H2O +

H •

OH •

+

H •

3 Các giai đoạn trong phản ứng dây chuyền

4 Tìm quy luật phản ứng dây chuyền

Hãy nêu các giai đoạn trong phản ứng H2 + Br2

Hãy xác định phương trình tốc độ của phản ứng này sử dụng nguyên lý nồng độ ổn định đối với H và Br

1 Khơi mào………

2 Phát triển mạch………

3 Ngắt mạch………

4 Ức chế…………

4 Tìm quy luật phản ứng dây chuyền

- Sử dụng các phương pháp gần đúng để xác định quy luật

- Quy luật: sự phụ thuộc tốc độ vào nồng độ các hợp chất bền

1 Khơi mào: Br2 + M (hv) → 2Br •

2 Phát triển mạch: Br • + H2 → HBr + H •

H • + Br2 → HBr + Br •

3 Ức chế: HBr + H • → Br • + H2

HBr + Br • → H • + Br2

4 Ngắt mạch: Br • + Br • + M → Br2 + M

k1

k2

k3

k-2

k-3

(1)

(2) (3)

(4) (5) (6)

k-1

Tốc độ phản ứng = tốc độ hình thành HBr

          





 k Br H k Br H k KBr H dt

HBr

d

2 2

3 2