GIÁO TRÌNH HOÁ LÝ part 2

phản ứng bậc 1, vì như ta đã biết là chỉ có phản ứng bậc 1 mới có thời gian nửa phản 0,693 ứng là một hằng số, không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu ( t1/ 2 = = const ). k Trong trường hợp chung, khi n ≠ 1 thì như ta đã biết t 1/ 2 Muốn xác định n, ta phải làm hai thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: với nồng độ ban đầu là a1, ta xác định được t1/2,1. Thí nghiệm 2: với nồng độ ban đầu là a2, ta xác định được...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH HOÁ LÝ part 2 Giaùo trình Hoaù lyù duøng cho SV ngaønh Moâi tröôøng - 14 - phaûn öùng baäc 1, vì nhö ta ñaõ bieát laø chæ coù phaûn öùng baäc 1 môùi coù thôøi gian nöûa phaûn 0,693 öùng laø moät haèng soá, khoâng phuï thuoäc vaøo noàng ñoä ban ñaàu ( t1/ 2 = = const ). k 2 n −1 − 1 = Trong tröôøng hôïp chung, khi n ≠ 1 thì nhö ta ñaõ bieát t 1/ 2 . (n − 1) ka n −1 Muoán xaùc ñònh n, ta phaûi laøm hai thí nghieäm sau: Thí nghieäm 1: vôùi noàng ñoä ban ñaàu laø a1, ta xaùc ñònh ñöôïc t1/2,1. Thí nghieäm 2: vôùi noàng ñoä ban ñaàu laø a2, ta xaùc ñònh ñöôïc t1/2,2. n −1 t1/ 2 ,1 ⎛ a 2 ⎞ lg t1/ 2 ,1 − lg t1/ 2 , 2 =⎜ ⎟ ⇒ n = 1+ Töø ñoù, ta suy ra: (II-29). lg a 2 − lg a1 t1 / 2 , 2 ⎝ a 1 ⎠ VII. Phaûn öùng thuaän nghòch: 1. Nguyeân lí veà tính ñoäc laäp cuûa caùc phaûn öùng: a. Noäi dung cuûa nguyeân lí veà tính ñoäc laäp cuûa caùc phaûn öùng: Neáu trong heä ñoàng thôøi xaûy ra nhöõng phaûn öùng hoùa hoïc khaùc nhau thì moãi moät phaûn öùng ñeàu tuaân theo ñuùng ñònh luaät taùc duïng khoái löôïng vaø dieãn bieán ñoäc laäp ñoái vôùi nhau. Söï bieán thieân chung cuûa toaøn heä phaûn öùng baèng toång taát caû caùc bieán thieân ñoäc laäp ñoù. Nguyeân lí naøy aùp duïng toát cho caùc phaûn öùng thuaän nghòch, phaûn öùng song song, phaûn öùng noái tieáp,… b. Aùp duïng nguyeân lí veà tính ñoäc laäp cuûa caùc phaûn öùng cho phaûn öùng thuaän nghòch: + Ñònh nghóa phaûn öùng thuaän nghòch: laø phaûn öùng dieãn ra ñoàng thôøi theo caû hai chieàu, nghóa laø phaûn öùng ñöôïc caáu taïo bôûi hai phaûn öùng khaùc nhau dieãn ra ñoàng thôøi theo hai chieàu ngöôïc nhau. + Baây giôø, ta xeùt phaûn öùng thuaän nghòch sau ñaây: k1 A1 + A2 A1 + A2 k2 Taïi thôøi ñieåm t, ñoái vôùi phaûn öùng thuaän, ta coù: v t = k 1 . C A 1 . C A 2 vaø ñoái vôùi phaûn öùng nghòch, ta coù: v n = k 2 . C A / . C A / . Theo nguyeân lí veà tính ñoäc laäp cuûa caùc 1 2 phaûn öùng, ta coù toác ñoä cuûa toaøn boä phaûn öùng thuaän nghòch treân laø: v = vt − vn = k1 . CA1 . CA 2 − k 2 . CA / . CA / (II-30). 1 2 ÔÛ phöông trình treân, v laø toác ñoä chung cuûa phaûn öùng thuaän nghòch, vt vaø vn laø toác ñoä cuûa phaûn öùng thuaän vaø nghòch töông öùng, k1 vaø k2 laø haèng soá toác ñoä cuûa phaûn öùng thuaän vaø nghòch töông öùng, C A1 , C A 2 , C A / , C A / laø noàng ñoä cuûa A 1 , A 2 , A 1 , A 2 / / 1 2 töông öùng ôû thôøi ñieåm t.Thaïc só Traàn Kim Cöông Khoa hoaù hoïc Giaùo trình Hoaù lyù duøng cho SV ngaønh Moâi tröôøng - 15 - ÔÛ nhieät ñoä khoâng ñoåi, sau moät thôøi gian phaûn öùng nhaát ñònh naøo ñoù thì toác ñoä phaûn öùng thuaän baèng toác ñoä phaûn öùng nghòch, töùc laø vt=vn; luùc ñoù, ngöôøi ta noùi raèng phaûn öùng ñang ôû traïng thaùi caân baèng (Caàn löu yù raèng caân baèng hoùa hoïc laø caân baèng ñoäng, töùc laø phaûn öùng vaãn dieãn ra theo caû hai chieàu nhöng toác ñoä baèng nhau.). Khi CA / . CA / k ñoù, ta coù: K = 1 = (II-31), K ñöôïc goïi laø haèng soá caân baèng. 1 2 k 2 CA1 . CA 2 Chuù yù: * Trong ñoäng hoùa hoïc, ngöôøi ta coøn söû duïng ñaïi löôïng K/ =1/K =k2/k1. * Ñoái vôùi moät phaûn öùng naøo ñoù coù k1>>k2 thì vt >>vn vaø luùc ñoù, ta coù theå coi: v ≈ v t = k 1 . C A 1 . C A 2 , coù nghóa laø phaûn öùng ñöôïc coi laø phaûn öùng moät chieàu. 2. Phaûn öùng thuaän nghòch baäc 1 (baäc 1-1): a. Caùc ví duï: (NH 2 )2 CS ; AB NH4SCN b. Ñoäng hoïc cuûa phaûn öùng thuaän nghòch baäc 1-1: Xeùt phaûn öùng: k1 A B k2 t=0 a b t=t a -x b +x dx 2 dx1 = k 1 ( a − x ) (II-32) vaø v n = = k 2 ( b + x ) (II-33), trong ñoù: x1 Ta coù: v t = dt dt vaø x2 laø phaàn noàng ñoä chaát A bò maát ñi do A bieán thaønh B vaø phaàn noàng ñoä chaát B bò maát ñi do B bieán thaønh A töông öùng. Töø 2 phöông trình treân, ta suy ra: dx1 − dx 2 dx = k1 (a − x) − k 2 (b + x ) = k1 a − k 2 b − (k1 + k 2 ) x v = vt − vn = ...