Bài giảng Hóa lý: Chương 3 - GV. Nguyễn Trọng Tăng

Bài giảng Hóa lý: Chương 3 có nội dung trình bày về động hóa học. Bài giảng sẽ giúp cho sinh viên nắm được các nội dung chính về: một số khái niệm cơ bản, định luật tác dụng khối lượng, động học phản ứng đơn giản, động học phản ứng Phức tạp, phương pháp xác định tốc độ - bậc phản ứng, ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng, thuyết nghiên cứu động học, xúc tác. Tham khảo bài giảng để có kiến thức cơ bản về môn học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa lý: Chương 3 - GV. Nguyễn Trọng Tăng CHƯƠNG 3 ĐỘNG HÓA HỌC 1 Nội dung 3.1. Một số khái niệm cơ bản 3.2. Định luật tác dụng khối lượng 3.3. Động học phản ứng đơn giản 3.4. Động học phản ứng Phức tạp 3.5. Phương pháp xác định tốc độ - bậc phản ứng 3.6. Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng 3.7. Thuyết nghiên cứu động học 3.8. Xúc tác 2 3.1. Một số khái niệm cơ bản 3.1.1. Tốc độ phản ứng Định nghĩa Được xác định bởi biến thiên của lượng chất bất kỳ (chất tham gia hay sản phẩm) trong một đơn vị thể tích và sau một đơn vị thời gian. 3 3.1. Một số khái niệm cơ bản 3.1.1. Tốc độ phản ứng Biểu thức 1 dNi W=± ⋅ V dt 4 Dấu  3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.1. Tốc độ phản ứng Dấu  Ø “+” nếu i là một trong các sản phẩm. Ø “–” nếu i là một trong các chất tham gia. 5 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.1. Tốc độ phản ứng Phản ứng diễn ra trong điều kiện V = const, thì: 1 dNi  dC i  W=± ⋅ W = ±  V dt  dt V Chưa đề cập đến hệ số tỷ lệ 6 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.1. Tốc độ phản ứng Khảo sát phản ứng: N2 + 3H2 = 2NH3 dCN2 1 dCH2 1 dCNH3 W =− =− ⋅ = ⋅ dt 3 dt 2 dt 7 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.1. Tốc độ phản ứng Trong trường hợp tổng quát: aA + bB = cC + dD dC A a dC B a dC C 1 dC D W=− =− ⋅ =+ ⋅ =+ ⋅ dt b dt c dt d dt 8 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.1. Tốc độ phản ứng Bài tập Khảo sát phản ứng: 2A + B  2C + 3D Biết tốc độ tạo thành chất C trong phản ứng là 1,0 mol.l-1.s-1. 1. Xác định tốc độ tạo thành D và mất đi của A, B? 9 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.2. Phương trình động học Định nghĩa Phương trình toán học mô tả quan hệ giữa tốc độ với nồng độ (áp suất) của phản ứng. 10 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.2. Phương trình động học 1 dNi dCi W=± ⋅ W =± Định nghĩa V dt dt Biểu thức tính toán?????? W = f(x,y,z,…) W = f(Ci-Pi, T,…) = k.f(Ci) 11 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.3. Cơ chế phản ứng Khảo sát phản ứng sau: 4Fe2+ + 4H+ + O2 = 4Fe3+ + 2H2O 12 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.3. Cơ chế phản ứng Phản ứng đó trải qua các giai đoạn sau: Fe2+ + O2  Fe3+ + • O2- O2- + H+  H O2 • Fe2+ +  O2 H Fe3+ + HO − 2 HO − + H+2  H2O2 • H2O2 + Fe2+  Fe3+ + OH- + OH • Fe2+ + OH  Fe3+ + OH- 13 2OH- + 2H+  2H2O 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.3. Cơ chế phản ứng q Tổng các giai đoạn mà ở đó diễn ra phản ứng hóa học được gọi là cơ chế phản ứng hóa học, còn từng giai đoạn của phản ứng được gọi là giai đoạn sơ cấp của phản ứng. q Các chất tham gia vào quá trình phản ứng hóa học được gọi là các chất phản ứng. q Các chất được tạo ra trong quá trình chuyển hóa hóa học và không bị tiếp tục biến đổi được gọi là các sản phẩm phản ứng. q Các chất được tạo ra trong một số giai đọan được gọi là các chất trung gian. 14 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.4. Phương pháp xác định tốc độ phản ứng Xác định tốc độ phản ứng Thực nghiệm 15 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.4. Phương pháp xác định tốc độ phản ứng Phương pháp Phương pháp Phương hóa học pháp hóa lý 16 3.1. Khái niệm cơ bản 3.1.4. Phương pháp xác định tốc độ phản ứng Phương pháp hóa học dCi W=± ...