Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường: Chương 3 - ThS. Lê Nguyễn Kim Cương

Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường - Chương 3: Động học và xúc tác giúp sinh viên hiểu được thế nào là tốc độ phản ứng, xúc tác; các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, vận dụng để áp dụng trong kỹ thuật môi trường. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên Môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường: Chương 3 - ThS. Lê Nguyễn Kim Cương Chương 3: ĐỘNG HỌC VÀ XÚC TÁC TÊN MÔN HỌC: HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Mục tiêu: v Hiểu thế nào là tốc độ phản ứng, xúc tác. CHƯƠNG 3: ĐỘNG HỌC VÀ XÚC TÁC v Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. v Vận dụng để áp dụng trong kỹ thuật môi trườngGiảng viên:ThS Lê Nguyễn Kim Cương LOGOThS Nguyễn Văn Phương 1 2 NỘI DUNG CHƯƠNG 3 3.1. ĐỘNG HỌC Vận tốc phản ứng được đo bằng độ biến thiên của nồng độ trên 1 đơn vị thời gian.3.1 ĐỘNG HỌC Ví dụ: A + B = AB3.2 CHẤT XÚC TÁC v Tốc độ phản ứng tại mỗi thời điểm t nào đó sẽ là:3.3 PHẢN ỨNG XÚC TÁC CỦA ĐỒNG THỂ V = k [A].[B]3.4 PHẢN ỨNG XÚC TÁC DỊ THỂ v Trong đó: k: hệ số tỷ lệ hoặc hằng số tốc độ phản ứng3.5 CÁC XÚC TÁC THƯỜNG DÙNG TRONG [A], [B]: nồng độ phân tử chất A và B KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG 1 Hằng số K Trường hợp tổng quát: Hằng số tốc độ k có ý nghĩa vật lý xác mA + nB = AmBn định. Nó bằng vận tốc của phản ứng hóa học khi nồng độ của mỗi chất tham gia phảnv Vận tốc phản ứng sẽ là: V = k [A]m.[B]n ứng bằng đơn vị, có nghĩa bằng 1 mol/l hoặcv m, n: hệ số tỷ lượng của các chất tham gia khi tích của những đơn vị đó bằng nồng độ.phản ứng. 3.1.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ 3.1.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ vKhi tăng nhiệt độ, vận tốc của phản ứng Như vậy tốc độ của phản ứng hóa học ở tăng.nhiệt độ không đổi thì tỷ lệ thuận với tích sốnồng độ của các chất tham gia phản ứng, vBằng thực nghiệm người ta đã chứng minhnồng độ mỗi chất được lũy thừa bằng các hệ được rằng: “khi nhiệt độ tăng lên 100C thìsố tỷ lượng của các chất trong phương trình vận tốc tăng lên khoảng 2 đến bốn lần”.phản ứng. Đó là quy tắc của Vant-Hoff. 2 3.1.2. Định luật tác dụng khối lượng, 3.1.1.3. Ảnh hưởng của chất xúc tác tích số tan – định luật phân bố Chất xúc tác là chất khi có mặt trong môi 3.1.2.1. Định luật tác dụng khối lượngtrường phản ứng: A+B⇌C+D § Làm thay đổi vận tốc phản ứng (tăng V1 = k1 [A].[B] hoặc giảm) hoặc có tác dụng làm kích V2 = k2 [C].[D] thích phản ứng. v Ở trạng thái cân bằng: V1 = V2 § Sau khi phản ứng kết thúc, chất xúc tác Do đó: k1 [A].[B] = k2 [C].[D] vẫn không thay đổi về lượng hoặc về mặt lý, hóa học. k1 [C ] .[ D ] = = k , k là hằng số cân bằng k 2 [ A] .[ B ] 10 3.1.2.1. Định luật tác dụng khối lượngvDạng tổng quát có thể biểu diễn: aA + bB ⇌ cC + dD “Đối với một phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng hoá học tỷ số giữa tích nồng độ các sản phẩm thu được và nồng độ các chất [C] .[ D] c d ⇒k = tham gia phản ứng với nhiệt độ cho trước là một [ A] [ B] a b hằng số và nồng độ của mỗi chất được lũy thừa hằng số tỷ lệ tương ứng”.đó là nội dung của định luật tác dụng khối lượng. 3 3.1.2.2. Tích số tan ...