Bài giảng Hóa học 2: Chương 7 - Động hóa học

Bài giảng "Hóa học 2: Chương 7 - Động hóa học" được biên soạn với các nội dung chính sau: Một số khái niệm; Định luật tác dụng khối lượng; Thuyết va chạm hoạt động; Thuyết phức chất hoạt động; Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa học 2: Chương 7 - Động hóa học Chương 7 ĐỘNG HÓA HỌC 1 •Nhiệt động hóa học Khảo sát trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ. Điều kiện để pư diễn ra: G = H - T.S I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM 1. Phân loại phản ứng Phản ứng đơn giản – pư diễn ra có 1 giai đoạn H2 (k) + I2(k) = 2HI(k) Phản ứng phức tạp –pư diễn ra qua nhiều giai đoạn Mỗi giai đoạn – gọi là một tác dụng cơ bản ∑ giai đoạn ( tác dụng cơ bản ): cơ chế của pư. Ví dụ 2N2O5 = 4NO2 + O2 Có hai giai đoạn: N2O5 = N2O3 + O2 N2O5 + N2O3 = 4NO2 3 2. Định nghĩa vận tốc phản ứng Vận tốc phản ứng được xác định bằng biến thiên nồng độ của một trong các chất tham gia hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian. C Vận tốc TRUNG BÌNH: v   t C dC Vận tốc TỨC THỜI: v   lim  t 0 t dt Thứ nguyên của vận tốc phản ứng: mol.l-1.s-1 4 Phản ứng đồng thể ở nhiệt độ không đổi: aA + bB = cC + d D C A a C A C B    C B b a b TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH 1 C A 1 C B 1 C C 1 C D v=- =- =+  =+ a t b t c t d t 5 Phản ứng đồng thể ở nhiệt độ không đổi (có thể tích không đổi) aA + bB = cC + d D dC A a dC A dCB    dCB b a b TỐC ĐỘ TỨC THỜI 1 dC A 1 dC B 1 dC C 1 dC D V=- =- =+ =+ a dt b dt c dt d dt 6 Tốc độ tức thời tại t=0 (tốc độ ban đầu ) C4H9Cl(aq) + H2O(l)  C4H9OH(aq) + HCl(aq) Tốc độ tức thời tại t= 600s 7 II. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƢỢNG Phát biểu: Vận tốc phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ các chất tham gia với các số mũ khác nhau. Ở nhiệt độ không đổi, pư đồng thể, đơn giản: aA + bB = cC + dD PHƢƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC: v = k.CmA.CmB CA; CB – nồng độ các chất, mol.l-1 m – bậc phản ứng đối với chất A; n - bậc phản ứng đối với chất A; m+n – BẬC CHUNG CỦA PHẢN ỨNG (BẬC CỦA PHẢN ỨNG) v- vận tốc của phản ứng; mol.l-1.s-1 8 BẬC PHẢN ỨNG Phân tử số - là số tiểu phân ( ng tử, phân tử, ion ) của chất pư tương tác gây nên biến đổi hoá học trong 1 tác dụng cơ bản.(PTS = 1,2,3) Tam phân tử Hai phân tử Đơn phân tử Đối với pư đơn giản PTS=1 → pư đơn phân tử I2 (k) = 2I(k) PTS=2 → pư lưỡng phân tử H2(k) + I2(k) = 2HI (k) PTS=3 → pư tam phân tử 2NO (k) + O2(k) = 2NO2(k) EOS 9 Một phản ứng bao gồm nhiều giai đoạn nối tiếp nhau, tốc độ p/ư được quyết định bởi tốc độ của giai đọan chậm nhất Chậm → quyết định tốc độ nhanh EOS 10 ĐỊNH LUẬT ĐỘNG HỌC aA + bB = cC + dD Tốc độ tức thời : V = kCAn CBm Phản ứng đơn giản n=a ; m = b Phản ứng phức tạp na hoặc n = a mb hoặc m = b m+n – bậc phản ứng k – hằng số tốc độ pư , phụ thuộc vào : bch pư, T, xúc tác 11 Ví dụ - xét phản ứng phức tạp 2NO(g) + Br2(g)  2NOBr(g) • Tốc độ phản ứng được xác định bằng thực nghiệm : v = k[NO]2[Br2] • Cơ chế phản ứng k1 Step 1: NO(g) + Br2(g) NOBr2(g) (fast) k-1 k2 Step 2: NOBr2(g) + NO(g) 2NOBr(g) (slow) 12 •Vì giai đoạn 2 chậm nên tốc độ phản ứng v = v2 V = v2= k2[NOBr2][NO] •NOBr2 là chất trung gian không bền nên nồng độ NOBr sẽ biểu diễn qua nồng độ NO và Br2 của cân bằng ở gđoạn 1 (V1)cb = (v-1)cb k1[ NO][Br2 ]  k1[ NOBr2 ] k1 [ NOBr2 ]  [ NO][Br2 ] k1 k1 k1 Rate  k2 [ NO][Br2 ][ NO]  k2 [ NO]2[Br2 ] k1 k1 v = k[NO]2 [Br2] ...