Động học xúc tác - Chương 5

Phản ứng trong dung dịch5.1 Đặc điểm của phản ứng trong dung dịchPhản ứng trong dung dịch đặc tr-ng bởi sự có mặt áp đảo của các phân tử hoặc ion của dung môi và chất tan là những thành phần không tham gia trực tiếp vào phản ứng, điều này dẫn tới sự thay đổi vận tốc phản ứng và nhiều khi cả cơ chế phản ứng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Động học xúc tác - Chương 5 Ch−¬ng 5. Ph¶n øng trong dung dÞch5.1 §Æc ®iÓm cña ph¶n øng trong dung dÞchPh¶n øng trong dung dÞch ®Æc tr−ng bëi sù cã mÆt ¸p ®¶o cña c¸c ph©n tö hoÆc ioncña dung m«i vµ chÊt tan lµ nh÷ng thµnh phÇn kh«ng tham gia trùc tiÕp vµo ph¶nøng, ®iÒu nµy dÉn tíi sù thay ®æi vËn tèc ph¶n øng vµ nhiÒu khi c¶ c¬ chÕ ph¶n øng.C¸c thuyÕt ph¶n øng chØ ¸p dông tèt cho pha khÝ v× trong dung dÞch cßn nh÷ng hiÖuøng kh¸c g©y ra sù thay ®æi vËn tèc còng nh− c¬ chÕ ph¶n øng, vÝ dô: 1. So víi trong pha khÝ, trong dung dÞch kh«ng cã chuyÓn ®éng tù do cña c¸c tiÓu ph©n ph¶n øng (do ph¶i va ch¹m víi c¸c tiÓu ph©n dung m«i). Sè va ch¹m gi¶m nh−ng thêi gian va ch¹m kÐo dµi h¬n: 10−13 Trong dung m«i ph¶n øng víi sù tham gia cña s¶n phÈm ®ång li Ýt ¶nh h−ëng bëib¶n chÊt dung m«i. Ng−îc l¹i ph¶n øng cña s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh dÞ li chÞu ¶nhh−ëng m¹nh cña dung m«i.T¸c ®éng cña dung m«i lªn ph¶n øng ®· ®−îc ®Þnh l−îng th«ng qua hai yÕu tè: (1) H»ng sè ®iÖn m«i (ε) (2) Lùc ion (I)5.2 ¶nh h−ëng cña dung m«i5.2.1 ¶nh h−ëng cña h»ng sè ®iÖn m«i (ε)H»ng sè ®iÖn m«i lµ ®¹i l−îng nãi lªn ®é gi¶m cña t−¬ng t¸c tÜnh ®iÖn theo ®ÞnhluËt Culong so víi ch©n kh«ng: F = q1q2/εx2Khi xÐt ¶nh h−ëng yÕu tè ε ta ¸p dông ph−¬ng tr×nh thuyÕt phøc ho¹t ®éng: ΔG ≠ kT − k = B e RT hCoi ΔG≠ = ΔG 0 + ΔG≠(ε) ≠ ΔGo + ΔGε# # ΔGε# kT − − → k= B e = ko e RT RT (1) hTrong ®ã ko lµ phÇn kh«ng chøa yÕu tè ε• X¸c ®Þnh ΔG≠(ε)XÐt biÕn thiªn G≠ khi ion ho¸ nguyªn tö b»ng c¸ch coi nguyªn tö lµ h×nh cÇu víi ®iÖntÝch q cã b¸n kÝnh r, sù ion ho¸ ®−îc thùc hiÖn bëi ®iÖn tÝch ®iÓm dq:TÝnh c«ng tÝch ®iÖn cña nguyªn tö :Theo ®Þnh luËt Culong ta cã: dq r q q .dq x = F lùc t−¬ng t¸c x2 q .dqNÕu trong m«i tr−êng ε: =F ε.x 2Khi dq chuyÓn dÞch ®−îc mét qu·ng ®−êng dx → TÝnh c«ng A: q .dq dA = dx ε.x 2C«ng toµn bé ®Ó tÝch diÖn qu¶ cÇu tõ 0 tíi ze: http://www.ebook.edu.vnCh5_Phan_ung_DD_231107_5_tr.doc 50 r ze qdq A= ∫∫ dx εx 2 ∞0LÊy tÝch ph©n cho kÕt qu¶ ⎛ q2 ⎞⎛ 1 r ⎞ ze 22 ⎟=−z e 1 A=⎜ ⎟⎜ − ⎟⎜ 1 ∞ ⎟ ⎜ 2ε 2ε r ⎠⎝ ⎠ ⎝ 0TÝnh cho 1 mol: cÇn nh©n víi sè Avogadro NA z 2e2 N A A=− 2ε r z 2e2 N A ΔG = − A → ΔG ES = − A = #MÆt kh¸c tõ nhiÖt ®éng häc: 2ε rTÝnh phÇn gãp vµo biÕn thiªn n¨ng l−îng tù do cña t−¬ng t¸c tÜnh ®iÖn: A + B ⎯→ (A . . . B)≠XÐt: zA.e zB.e z≠.e chÊp nhËn = (zA + zB) e rA rB r≠ ΔGA# ΔGB# ΔG≠# z 2e 2 N A ΔGε# = ΔG≠ − ΔGA − ΔGB = # # # (2) 2ε rLogarit ho¸ pt (1), kết hợp (2), chấp nhận hai phép gần đúng: z# = zA = zB r# = rA = rB = rTa có: e 2 N A ⎛ (z A + zB ) z⎞ 2 2 2 ΔGε# z ...