Động hóa học - PGS. TS. Lê Kim Long

Điều kiện xảy ra phản ứng hóa học, đường cong động học và tốc độ phản ứng, các khái niệm k, n, m và phân loại phản ứng, các qui luật động học đơn giản,... là những nội dung chính trong tài liệu "Động hóa học". Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Động hóa học - PGS. TS. Lê Kim Long ĐỘNGHÓAHỌC PGS–TSLêKimLong,ĐạihọcQuốcgiaHàNội Độnghóahọcnghiêncứu diễnbiến củaquátrìnhbiếnđổihóahọccácchấtthểhiệnở:1Tốcđộquátrình;2Đườngđicủaquátrìnhhaycòngọilàcơchếphảnứng;3cácyếutốảnhhưởngđếnvậntốcnhưnhiệtđộ,môitrường..., ĐạilượngquantrọngnhấtcủađộnghóahọclàWvậntốcphản ứngvàkhằng sốvậntốc.Đểthểhiệnvậntốcphản ứngtahaydùngphươngtrìnhtốcđộ(địnhluật tốcđộ)sự phụ thuộcvậntốcvàonồngđộ chấtphản ứngvớicáckháiniệmn bậc phảnứng,mphântửsốvà hệsốtỷlượng.1.ĐiềukiệnxảyraphảnứnghóahọcTrongphầnnhiệtđộnghọcchúngtađãbiếtcáckháiniệmH,S,Gvàđiềukiệnđểphảnứngcóthểtựxảyra.1.1.Nhiệtđộnghọc: H 0 Điềukiệnnhiệtđộnghọclàđiềukiệncầncònđiềukiệnđủđểphảnứngxảyraởmứccóthểghinhậnđượclạilàcácđiềukiệnđộnghọc.1.2.Độnghọc: Phản ứngchỉcóthểxảyranếucóvachạmgiữacácphântử cóđủ nănglượnglànộidungcủađịnhluậttácdụngkhốilượnghayđịnhluậtphươngtrìnhtốcđộ phản ứng(thựcnghiệm): W=k. C nA . CBn A B k n n=nA+nBTheolíthuyếtphản ứngvàthựcnghiệmvachạmhoạtđộnglàcácvachạmgiữacác hạtcóđủnănglượngvượtquanănglượnghoạthoáE*hayEA. Vachạm vachạmhoạtđộng kháiniệmE* Vachạmđịnhhướng(thừasốkhônggianP) thuyếtvachạmhoạtđộng2.Đườngcongđộnghọcvàtốcđộphảnứng Khixétmộtphản ứng,vídụđơngiản:chấtAphản ứngtạochấtB,taviếtAB.KhiđóCAgiảmdần,CBtăngdầntheothờigianphản ứngt.NếubiểudiễnCtheot tacóđườngcongđộnghọc.W k,n E* kháiniệmt1/2Khiđótacókháiniệmtốcđộchuyểnhoávàphảnứng:TốcđộchuyểnhoáchấtA=dCA/dt. CTốcđộchuyểnhoáchấtB=+dCB/dtVậntốcphảnứngW= dC/dtTrườnghợpphảnứngphứctạphơn: t Vídụ: 1N2+3H22NH3 1 d[ N 2 ] 1 d[ H 2 ] 1 d[ NH 2 ] W= = =+ 1 dt 3 dt 2 dtW r sốmolchấtphảnứngmấtđihoặcsảnphẩmhìnhthành/1đơnvịthờigian(t)/1đơnvịthểtích(V). n C dC W = = ;Wt= ; V t t dt Nếutínhtớihệsốtỷlượng khicânbằngphảnứngcầnchiacho . Giảithíchdấu đứngtrướcứngvớixuhướngbiếnđổinồngđộchấtđểđảmbảotốcđộphảnứngluônluôndương3.Cáckháiniệmk,n,mvàphânloạiphảnứng3.1.Đơngiản: Nhữngphảnứngmộtgiaiđoạn(nghĩalàA,Bvachạmdẫnđếnsảnphẩm)=phảnứngcơbản,vídụ: H++OH H2O CH3 O CH3 CH4+CO+H2 n=m=3.2.Phứctạp:n,mkhôngbằngnhau Vídụ1:n m CH3COCH3+I2 CH3COCH2I+HI Cơchế: a)CH3COCH3 CH3C(OH)=CH2 (chậm) b)CH3C(OH)=CH2+I2 CH3COCH2I+HI(nhanh) W=Wa=ka.[CH3COCH3]1Tacókháiniệmgiaiđoạnquyếtđịnhtốcđộlàgiaiđoạnchậmnhất. Vídụ2:n=mmặcdùcơchếphứctạp 2NO+Cl2=2NOCl Cơchế: a)NO+Cl2 NOCl2 (nhanh) b)NOCl2+NO 2NOCl (chậm) [ NOCl2 ] Ka= [NOCl2]=Ka[NO][Cl2] [ NO] [ Cl 2 ] WB =kb.[NOCl2][NO], [NOCl2]=Ka[NO][Cl2] =kb.Ka.[NO]2[Cl2] Vídụ3: nlẻ H2+Br2 2HBr W =k[H2][Br2] k 1[ H 2 ] [Br]1/2 k 1[ H 2 ] [Br2 ] 3 / 2 Thựctế:W= [HBr] W= 1 k2 [Br2 ] k 2 [ HBr] [ Br2 ] MuốnbiếtnBr=?phảixét[Br]>>hoặc4.1.Phảnứngbậc1 A P Phươngtrìnhđộnghọc Cách1 Cách2 dC dC Co=a;Ct=a x W= =kC; dt=k dt dt C dCt =k(a x) lnC=kt+Inếut=0 C=Co dt I= lnCo d(a x) t =kdt,lấy ứngvới (a x) Co 0 ...