Động hóa học - Chương 12

Có thể hiểu khái niệm cơ chế phản ứng như là một tập hợp của các quá trình cơ bản trong quá trình hóahọc, chất phản ứng tạo thành sản phẩm phản ứng.Theo định nghĩa trên sự nghiên cứu cơ chế phản ứng có nhiệm vụ mô tả trạng thái trung gian xuất hiệntrong khi chuyển hệ từ trạng thái đàu đến trạng thái cuối. Cần phải mô tả một cách chi tiết sự tồn tại của tấtcả các nguyên tử trong phân tử tham gia vào phản ứng, quan hệ của chúng với phân tử dung môi từ đầu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Động hóa học - Chương 12 5. Bình phản ứng 6. Nguồn ánh sáng trắng 7. Lọc sáng 8. Máy quang phổ 9. Bộ phân quang 10. Khuếch đại 11. Máy tự ghi (dao động kế) Bài tập chương XI1. Dựa vào đâu để biết một phản ứng là phản ứng nhanh và rất nhanh. Những phản ứng nào thuộc loại phản ứng nhanh và rất nhanh?2. Ðộng hóa học của phản ứng nhanh và rất nhanh đối với phản ứng bậc 1, 2.3. Trình bày lý thuyết về phản ứng nhanh và rất nhanh.4. Trình bày phương pháp nghiên cứu phản ứng nhanh và rất nhanhCHƯƠNG XIIÐẠI CƯƠNG VỀ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I. KHÁI NIỆM VỀ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ PHẢN ỨNG 1. Phương pháp động học 2. Phương pháp không động học 3. Phạm vi giới hạn của các phương pháp khác nhau nghiên cứu cơ chế phản ứngBài tập chương XII CHƯƠNG XII ÐẠI CƯƠNG VỀ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUI. KHÁI NIỆM VỀ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG Có thể hiểu khái niệm cơ chế phản ứng như là một tập hợp của các quá trình cơ bản trong quá trình hóahọc, chất phản ứng tạo thành sản phẩm phản ứng. Theo định nghĩa trên sự nghiên cứu cơ chế phản ứng có nhiệm vụ mô tả trạng thái trung gian xuất hiệntrong khi chuyển hệ từ trạng thái đàu đến trạng thái cuối. Cần phải mô tả một cách chi tiết sự tồn tại của tấtcả các nguyên tử trong phân tử tham gia vào phản ứng, quan hệ của chúng với phân tử dung môi từ đầu chotới lúc kết thúc quá trình. Trước hết, cần chú ý đầy đủ đến sự thay đổi lực liên kết giữa các nguyên tử trongphân tử, sự thay đổi cấu hình không gian, sự thay đổi năng lượng của hệ, trong lúc diễn ra phản ứng. Sự mô tả chuyển động của các phân tử trong phản ứng có thể thực hiện được, bởi vì những năm gầnđây có những quan điểm đúng đắn về sự bảo toàn các nguyên tử trong phân tử phản ứng. Mặt khác, cầnnhiều phương pháp thực nghiệm mới có thể nghiên cứu chúng được. Bức tranh thu được sẽ đặc trưng cho tất cả trạng thái trung gian, của hệ phản ứng. Trạng thái chuyển tiếp của phản ứng đi qua và các sản phẩm trung gian tương ứng được xác định vàphân biệt bằng các vị trí khác nhau trên giản đồ năng lượng - sự diễn biến phản ứng, hình 12.1. Hình 12.1: Sự diễn biến của phản ứng phức tạp theo năng lượng. Cơ chế phản ứng cũng có thể được định nghĩa như một tập hợp tất cả các trạng thái chuyển tiếp và sảnphẩm trung gian của phản ứng. Nghiên cứu cơ chế phản ứng dựa trên đặc trưng cấu tạo electron và các thamsố không gian của phản ứng ở trạng thái này và những hàm nhiệt động của chúng. Sản phẩm trung gian được coi như những phân tử, nguyên tử tự do... được hình thành từ một hoặc mộtsố chất phản ứng, khi diễn ra phản ứng hóa học - về nguyên tức có thể xác định định lượng được, lượng rấtnhỏ, bị biến hóa thành sản phẩm cuối trong điều kiện của phản ứng.II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ PHẢN ỨNG Ðể nghiên cứu trạng thái chuyển tiếp (TTCT) và sản phẩm trung gian (SPTG) của phản ứng có thể làsử dụng các phương pháp khác nhau. Người ta chia các phương pháp nghiên cứu ra thành phương pháp độnghọc và phương pháp không động học. TOP1 Phương pháp động học TOP2 Phương pháp không động học Dưới đây giới thiệu phương pháp không động học. Phương pháp này bao gồm:1. Phát hiện và xác định tính, định lượng sản phẩm phản ứng Thực hiện phát hiện phân tích chính xác tất cả sản phẩm phản ứng, kể cả sản phẩm phụ là điều cơ bảnđể tiến hành thảo luận, dự thảo cơ chế phản ứng hóa học. Chỉ bằng con đường này mới có thể đồng thời đặctrưng cho phản ứng và thiết lập phương trình tỷ lượng của nó. Hiểu biết một cách tường tận loại phản ứng,xác định một cách chính xác tỷ số các sản phẩm phản ứng bằng thực nghiệm cho phép chúng ta rút ra đượckết luận có liên quan đến cơ chế phản ứng, trước hết là sản phẩm trung gian có thể có.2. Phát hiện sản phẩm trung gian Sản phẩm trung gian của phản ứng có thể coi như những phân tử bảo hòa hoặc không bảo hòa hóa trị,ví dụ cation hydrocacbon, anion hydrocacbon, gốc tự do... Thời gian sống của chúng khác nhau phụ thuộc vào độ sâu tương ứng của thung lũng thế năng tronggiản đồ (12.1). Tất cả sự chuyển hóa giữa sản phẩm trung gian bền và không bền đều có thể diễn ra, chẳnghạn, có thể sản phẩm trung gian không bền chuyển thành sản phẩm trung gian bền, có đặc trưng rõ rệt. Sự phát hiện trực tiếp sản phẩm trung gian bằng phương pháp hóa lý là hoàn toàn có thể thực hiệnđược. Ngoài ra, sản phẩm trung gian có thể được đặc trưng trực tiép trên cơ sở thực nghiệm động học như:nghiên cứu ảnh hưởng của cấu tạo lên hoạt tính, l ...