Đề tài Tốc độ phản ứng hóa học

Lớp: k13s1 TIỂU LUẬN

Nhiệt động học hóa học khảo sát trạng thái năng lượng của hệ (trạng thái đầu, trạng thái cuối) và entropi của nó để xác định khả năng của tương tác hóa học. Nó chưa đề cập đến yếu tố thời gian của quá trình phản ứng. Ví dụ phản ứng giữa oxi và hidro:

H2(k) + 1/2O2(k)  H2O(k) ∆Go = -228,6

Do độ giảm năng lượng tự do khá lớn, ta có thể kết luận là cân băng chuyển dời hoàn toàn theo chiều thuận tạo ra nước. Trong thực tế, hỗn hợp khí H2 + O2 ở điều kiện thường có thể tồn tại rất lâu (hàng chục năm hay hơn) mà không thấy có vết nước sinh ra. Nguyên nhân là hệ hóa học lúc ban đầu cần nhận năng lượng rất lớn để tạo thành chất trung gian nhờ đó phản ứng mới xảy ra được. Vậy nghiên cứu hệ hóa học chỉ với quan điểm nhiệt động lực học thì chưa đầy đủ, cần khảo sát thêm tốc độ diễn biến của quá trình cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ đó. Nghiên cứu tốc độ phản ứng hóa học, các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng là nhiệm vụ đầu tiên của động hóa học. Hơn thế nữa, động hóa học còn tìm hiểu cơ chế của một phản ứng - tức là toàn bộ các bước trung gian mà phản ứng trải qua để đạt tới sản phẩm.

I: KHÁI QUÁT VỀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

298

ThuVienDeThi.com

Tốc độ phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho diễn biến nhanh hay chậm của một phản ứng hóa học. Trong hệ đồng thể (hỗn hợp khí hay dung dịch), tốc độ trung bình của một phản ứng được xác định bằng biến thiên nồng độ của một chất (tác chất hay sản phẩm) trong một đơn vị thời gian. Ví dụ 1: A  E Theo thời gian, nồng độ tác chất A giảm, trái lại nồng độ sản phẩm E tăng. Tốc độ trung bình của phản ứng có thể biểu thị:

Vì ∆[A] là đại lượng âm, dấu – trước ∆[A] đảm bảo tốc độ phản ứng là một đại lượng dương. 1:Tốc độ tức thời của một phản ứng được định nghĩa: Trong chương trình này, ta chủ yếu đề cập tới tốc độ tức thời của phản ứng. Thực tế, để đơn giản, người ta thường chọn 1 tác chất nào đó (ví dụ chất A) làm chuẩn để khảo sát tốc độ phản ứng đã cho. Vi phân nồng độ chất A theo thời gian được coi là tốc độ tức thời của phản ứng:

d(a) V = -

dt

Trên đây ta đã tìm hiểu cách biểu thị tốc đọ phản ứng. Bây giờ, ta tìm hiểu tiếp những yếu tố có ảnh hương đến tốc độ phản ứng.

2: tốc độ phản ứng và nồng độ tác chất

C4H9Cl+H2O(l) C4H9OH(dd)+ HCl (dd) Tố độ trung bình tính từ tốc độ tiêu thụ C4H9Cl - đơn vị của tốc độ [ nồng độ]/[thời gian]:mol/s (M/s); mol/phút - tốc độ giảmtheo thời gian - biểu diễn nồng độ [C4H9Cl] theo thời gian. Tốc độ tức thờichính làhệ số gốc của tiếp tuyến với đường cong nồng độ- thời gian - tốc độ tức thời khác với tốc độ trung bình -thường gọi tốc độ tức thời ngắn gọn la øtốc độ

Nói chung tốc độ phản ứng tăng khi nồng độ tăng

1 2

∆[A]

∆t

∆[E]

∆t

ThuVienDeThi.com