Bài giảng môn Nhiệt động hóa học

Tài liệu tham khảo Bài giảng Nhiệt động hóa học
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Nhiệt động hóa học •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 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 đoạnMỗi giai đoạn – gọi là một tác dụng cơ bản∑ giai đoạn ( tác dụng cơ bản ): cơ chế của pư. Ví dụ Có hai giai N2O5 = N2O3 + O2 đoạn: N2O5 + N2O3 = 4NO2 2Định luật tác dụng khối lượng (M.Guldberg và P. Waage )Ở nhiệt độ không đổi, pư đồng thể, đơn giản: aA + bB = cC + dD aA bB Tốc độ phản ứng : v = k.C .C Định luật tác dụng khối lượng của Guldberg-waage nghiệm đúng cho các pư đơn giản và cho từng tác dụng cơ bản của pư phức tạp. 3 Phân tử sốPhân tử số - là số tiểu phân ( ng tử, phân tử, ion ) củachất pư tương tác gây nên biến đổi hoá học trong 1 tácdụng cơ bản.(PTS = 1,2,3) Tam phân tử Lưỡng 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 4 Một phản ứng bao gồm nhiều giai đoạn nối tiếp nhau,tốc độ pư được quyết định bởi tốc độ của giai đọan chậm nhất Chậm → quyết định tốc độ nhanh EOS 5Phản ứng đồng thể ở nhiệt độ không đổi (có thể tích khôngđổi) a b c d A + B = ∆C AC a + ∆C A ∆C B D = ⇒ = TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH ∆C B b a b 1 ∆C A 1 ∆ CB 1 ∆C C 1 ∆ CD v=- =- = + c ∆t = + d ∆ t a ∆t b ∆t TỐC ĐỘ TỨC THỜI 1 dC A 1 dC B 1 dCC 1 dC D V=- =- =+ =+ a dt b dt c dt d dt V [mol.L-1.s-1] 6Tốc độ tức thời tại t=0(tốc độ ban đầu ) Tốc độ tức thời tại t= 600 7Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Bản chất phản ứng Nồng độ (áp suất ) của chất pư Nhiệt độ Xúc tác Diện tích bề mặt tiếp xúc (pư dị thể) Dung môi (pư trong dung dịch) Sự khuấy trộn….. 8 ĐỊNH LUẬT ĐỘNG HỌC aA + bB = cC + dD An BmPhản ứng đơn giản n=a ; m = b Tốc độ tức thời : V = kC C Phản ứng phức tạp n≠ a hoặc n = a m≠ bm+n – bậc phản ứng hoặc m = bk – hằng số tốc độ pư , phụ thuộc vào : bch pư, T, xúctác 9 Ví dụ - xét phản ứng phức tạp 2 2 k1Step 1: NO(g) + Br2(g) NOBr2(g) (fast) k-1 k2Step 2: NOBr2(g) + NO(g) 2NOBr(g) (slow) 10•Vì giai đoạn 2 chậm nên tốc độ phản ứng v = v2 (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 2 2 11PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA PƯ BẬC 1 A → sản phẩm t=0 C0 0 [mol/l] t= τ C dC A − = dt k1CA 1 1 C0 CA τ dC A ∫ τ C ∫ − CA = k1 dt k = ln C0 A 0 τ 1/2 = ln 2 ...