Bài giảng môn ĐỘNG HOÁ HỌC - PHẠM HỮU HÙNG potx - Pdf 17

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA
ψ

Bài giảng môn
ĐỘNG HOÁ HỌC
(Lưu hành nội bộ) PHẠM HỮU HÙNG
Đà Nẵng, 1/2007


Gia tc  phn ng và ái lc hoá hc không có mt quan h ơn tr nào. Nhng phn
ng có ái lc mnh có th din ra chm, thm chí rt chm.
Ví d: Phn ng 2H
2
(k) + O
2
(k) = 2H
2
O (k) có G
o
298
= -228,2KJ/mol,  25
o
C phn ng
hoàn toàn không xy ra. Khi nâng nhit  lên 200
o
C phn ng xy ra vn chm, nhưng khi
nâng nhit  lên 700
o
C phn ng xy ra tc khc dưi dng n.
2.2 Điều kiện động hoá học:
V mt ng hoá hc, kh năng thc hin mt phn ng ưc c trưng bng năng lưng
hot hoá ca nó. ó là khái nim ưc Anrhenius ưa ra năm 1889. Năng lưng hoat hoá là
năng lưng dư ti thiu so vi năng lưng trung bình ca h mà các phân t tương tác phi có
 s tương tác ca chúng xy ra phn ng thc s (tc là  vưt qua ưc hàng rào th
năng ngăn cách trng thái u và trng thái cui).
Khi to nhng iu kin thích hp (nâng t
o
, xúc tác, ánh sáng…)  vưt qua tr ngi
ng hc thì phn ng mi xy ra ưc.

6
H
5
NO
2
+ H
2
O .Phn ng này xy ra khi HNO
3
c, khi
C
6
H
5
NO
2
và H
2
O xut hin làm cho HNO
3
không còn  c na lúc ó phn ng dng li
mc dù vn còn C
6
H
6
và HNO
3
(ã b loãng do sinh ra nưc ).
3.4. Phản ứng đồng thể, đồng pha, dị pha:
- H hoá hc ng th: Là h ch gm mt pha duy nht trong sut thi gian phn ng. H

S 4. .r 3
V 4 3. .r r
π
= =
π
→ T s S/V t l nghch vi bán kính. Nu r gim 10 ln
thì t l S/V tăng 10 ln. Khi dùng hai bình cu có r khác nhau (cùng loi vt liu) mà thy
tc  phn ng có thay i thì có th kt lun ít nht mt phn phn ng din ra trên thành
bình.
- Cũng tin hành thí nghim th nht vi bình ã chn và thí nghim th hai cũng vi bình
ó nhưng cho thêm nhiu cc nh, que nh có vt liu như bình phn ng. Khi ó tit din b
mt tip xúc tăng lên (có khi hàng trăm ln). Nu hai thí nghim có tc  V không thay i
thì thưng có th chp nhn rng  nhit  ã cho phn ng nghiên cu là hoàn toàn ng
th.
4. Tốc độ phản ứng ở nhiệt độ không đổi:
4.1 Định nghĩa:
' ' ' '
1 1 2 2 1 1 2 2
A A A A
γ + γ → γ + γ

- Tc  trung bình:
i
i
A
A
N
V
t


i
dN
V
dt
= +
(Cht tham gia và sn phm) (2)
- Tc  phn ng khi có tính n th tích:

i
i
A
A
dN
V
Vdt
= −
;
A'i
A'i
dN
V
Vdt
= +
(3)
Do
N
C
V
=
= nng  nên khi V = const thì (3) tr thành:

i
[A ]
,
'
i
[A ]
).
Khi ó:

[
]
i
i
A
d A
V
dt
= −
;
'
i
'
i
A
d A
V
dt
 
 
= +

1 2

γ γ
+ +
gi là
phân t s, ng thi cũng là bc ca phn ng (bc t lưng hay bc thc). Nu tng ó
bng 1 thì gi là phn ng ơn phân t hay phn ng bc 1; nu bng 2 thì ó là phn ng
lưng phân t hay phn ng bc 2….(ch phn ng ơn gin mi s dng khái nim phân t
s: ơn phân t, lưng phân t, tam phân t…).Vi phn ng phc tp không dùng khái nim
phân t s mà dùng khái nim bc ng hc. Khái nim này c trưng cho s ph thuc thc
nghim vĩ mô ca tc  phn ng vào nng , còn khái nim phân t s là khái nim hoàn
toàn lý thuyt c trưng cho cơ ch lý thuyt vi mô ca các quá trình sơ cp ca phn ng
phc tp. Các quá trình sơ cp này ch có th là ơn phân t, lưng phân t hoc him hơn là
tam phân t.
5.2 Phản ứng có bậc động học:
Mt phn ng 1 chiu  T = const có dng ưc
' ' ' '
1 1 2 2 1 1 2 2
A A A A
γ + γ → γ + γ
gi là có bc
ng hc xác nh khi và ch khi tc  ca phn ng ca nó xác nh t thc nghim có dng
1 2
1 2
n n
A A
V k.C .C
=

i vi phn ng ng th trong pha khí hoc dung dch có V = const thì:

i
dC
1
V . k.C .C
dt

= =
γ
(6)
Hng s tc : theo phương trình
i
1 2
1 2
A
n n
A A
i
dC
1
V . k.C .C
dt

= =
γ
.
Khi
1 2
A A
C C 1
= =

dC
1
k .
C .C dt
= −


1
A
dC 0
<
nên
1
A
dC 0
− >
. Hng s k có th nguyên:
( ) ( ) ( )
( )
1 2 1 2
1
1
1 1
n
n n n n
Nång ®é Nång ®é
. . C .t
Thêi gian Thêi gian
Nång ®é Nång ®é Nång ®é


hoc mol/lít.
ơn v o hng s tc  ca phn ng
ơn v nng  Phân t/cm
3
Mol/cm
3
Mol/lít
Phn ng bc 1 S
-1
S
-1
S
-1

Phn ng bc 2 cm
3
.(phân t)
-1
.S
-1
cm
3
.mol
-1
.S
-1
l.mol
-1
.S
-1

1.1. Định nghĩa: Phn ng mt chiu có bc ơn gin là mi phn ng mt chiu bt kỳ, k
c các phn ng phc tp có cơ ch dây chuyn hay không dây chuyn, trong pha khí hay
trong dung dch có bc toàn phn ưc xác nh bi thc nghim là mt s nguyên dương,
bng 1, 2 hoc 3.
1.2. Dạng phản ứng và phương trình động học:
γA → sn phm (γ = 1,2,3 là h s t lưng)
Phương trình ng hc:
A
n
A
dC
k.C
dt

=
(n là bc ca A ng thi là bc toàn phn ca
phn ng).
2. Phản ứng bậc 1:
2.1. Một số ví dụ: CH
3
N
2
CH
3
→ C
2
H
6
+ N
2

V 0
=

t ≠ 0

a x

x
→ vn tc
1
dx y
V k (a x)
dt x

= = −



1
dx
k dt
a x
=

∫ ∫

ln(a x) kt C
− − = +
(*) .Trong ó C là hng s tích phân.
Tìm hng s tích phân C bng cách t iu kin u ti t = 0, x = 0 suy ra C = - lna. Thay

τ
.

1/2
1 1 1
1 a ln2 0,693
ln c t
k a / 2 k k
τ = = = =
ons
(9)
t
ln(a-x)
tgα=k
1

Nhn xét: Thi gian na phn ng không ph thuc vào nng  ban u. ây là c
trưng quan trng mà phn ng bc 1 mi có.
* Cách xác nh hng s tc  k
1
bng phương pháp  th.
Chuyn phương trình (7) v dng :

1
lna ln(a x) k t
− − =
hay
1
ln(a x) ln a k t
− = −

dt dt

= − = = −
(1)
- Trưng hp C
A
≠ C
B
(a≠ b). Khi ó
2
d(a x) dx
V k (a x)(b x)
dt dt

= − = = − −
(2)
Khi a = b thì (2) → (1).
Ví d phn ng : CH
3
COOC
2
H
5
+ NaOH → CH
3
COONa + C
2
H
5
OH

+ Khi C
A
= C
B
= a.
Ta có:
2
2
d(a x) dx
V k (a x)
dt dt

= − = = − →
x t
2
2
0 0
dx
k dt
(a x)
=

∫ ∫

Theo công thc tích phân:
x
n n 1
o
dx 1
(a x) (n 1)(a x)

≠ C
B
:
2
d(a x)
k (a x)(b x)
dt

− = − −
.  gii phương trình
này ta phân ly bin s, ly tích phân:
x
2
o
dx
k C
(a x)(b x)
= +
− −


Sau mt s bin i ta có:
2
1 b(a x)
ln k t
a b a(b x)

=
− −


lna
kt
a x
=

và ngưi ta nói phn ng có bc 1 gi.
Ví d: Phn ng thu phân Sacaro C
12
H
22
O
11
+ H
2
O → C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
6
. Nu trong
phn ng ly [H
2
O]>>[Sacaro] thì phn ng xy ra theo qui lut ng hc bc 1.

1
2
b a
γ

γ
thì phương trình ng hc có dng:

1
2
2
( )
( )( )
γ
γ

− = = − −
d a x dx
k a x b x
dt dt
.
Khi γ
1
= γ
2
= 1 thì phương trình này tr li (1).
Ví d: C
2
H
4

= C
C
).
Khi ó
3
3
d(a x)
V k (a x)
dt

= − = −
. Thc t hu như không gp phn ng loi này.
b). 2A + B → sn phm (C
A
= C
B
≠ C
C
).
Khi ó
2
3
dx
V k (a 2x )(b x)
dt
= = − −
(3’)
Nu nng  ca A và B là t lưng tc là a/2 = b thì phương trình li tr li bc 3 và có
dng như trưng hp C
A

).
Nu nng  u ca a, b là t lưng tc là a/b = 2/1 hoc b = a/2 thì phương trình
trên tr v trưng hp u C
A
= C
B
= C
C

3
3
dx
V k (a x)
dt
= = −
.
α

2
1
(a x )


2
1
a

t



V k (a x)
dt

= − = −
.
Tích phân ta có:
x t
3
3
o 0
dx
k t
(a x)
=

∫ ∫

3
3 2
dx 1
k t C
(a x) 2(a x)
= = +
− −
.
Khi t = 0, x = 0 thì C = 1/2a
2
. Vy
3
2 2

2
1
f(t)
(a x)
=

ta có: b). Trưòng hp phương trình có dng:
2
3
dx
k (a 2x )(b x)
dt
= − −
. Phân ly bin và ly tích phân ta
có:
3
2
1 (2b a)2x b(a 2x)
k t ln
(2b a) (a 2x)a a(b x)
 
− −
= +
 
− − −
 
.

− −

Phương trình này có dng bc 2 và ngưi ta nói trưng hp này là phn ng bc 2 gi.
- Nu 2 trong 3 cht có nng  ln hơn nhiu cht còn li. Ví d c >> a; b>> a thì khi ó
c-x ≈ c; b-x ≈ b thì phương trình phn ng bc 3 s có dng:

3
dx
k .b.c(a x)
dt
= −
. t
'
3 3
k .b.c k
=
ta có:
3
'
dx
k (a x)
dt
= −
. Ngưi ta gi ây là phn ng
bc 1 gi.
5. Phản ứng bậc không:
Loai phn ng có tc  không ph thuc vào nng  cht phn ng. Ví d phn ng
thu phân este khó tan trong nưc, nu dư este  trong quá trình phn ng luôn có mt lp
este thì trong quá trình phn ng s tiêu th este trong lp nưc luôn ưc b sung bi lp
este dư.Hoc phn ng quang hóa, phn ng xúc tác…u thuc vào loi phn ng bc không

= C
B
= C
C
= … = C
n
thì phn ng tr v
trưng hp (1). Khi ó:
n
n
dx
k (a x)
dt
= −
. Phân ly bin s và ly tích phân ta có:

n
n
dx
k dt
(a x)
=

∫ ∫
hay
n
n 1
1
k t C
(n 1)(a x)

2 1
(n 1)k a



τ =

.
Như vy thi gian bán hu t l nghch vi
1
n
a

hoc
n 1
1/2
a c t

τ =
ons
.
7. Phản ứng bậc phân số: 1/2; 3/2; 5/2 là nhng phn ng phc tp, thưng là cơ ch dây
chuyn có s tham gia ca gc t do. Thưng gp là 1/2; 3/2; còn 5/2 ít gp hơn.
Ví d : CO + Cl
2
→ COCl
2
có bc 1 vi CO, bc 3/2 vi Cl
2
.


1/2 1/2
1 1
kt 2
(a x) a
 
= −
 

 

(
)
1/2
1/2
2 2 1
ka

τ =

8. Động học các phản ứng phức tạp:
Các phn ng thun nghch, song song, ni tip u theo nguyên lý din bin c lp,
riêng bit, không ph thuc vào các phn ng thành phn khác. Bin i tng quát ca c h
là tng i s các bin i c lp.  ây ta tìm cách xác nh hng s tc  ca phn ng
thành phn.
8.1. Phản ứng thuận nghịch:
Là phn ng 2 chiu thun và nghch xy ra ng thi, c lp.
- Phn ng thun nghch và hng s cân bng: Xét phn ng xy ra  T = const
γ
A

[
]
[
]
[
]
[
]
A B C D
T N T N
V V V k A B k C D
γ γ γ γ
= − = −

Khi V
1
=

V
2
thì:
[
]
[
]
[
]
[
]
A B C D

4
NCS (NH
2
)
2
CS (aminothioxianat thioure).
S ng phân hoá Cis-Trans ca hơi Stirylxianua  200
o
C.
C
6
H
5
CH
CHNC
C
6
H
5
CH
HC CN

1
2
k
k
A B
⇀
↽


1
– V
2
= 0.
 t = ∞ ta có x = x
∞,
lúc ó
1 2
k (a x ) k (b x )
∞ ∞
− = +

1
2
k b x
k
k a x


+
= =

(2)
 tìm tr ca k
1
và k
2
ta bin i phương trình(1) thành:

1 1 2 2 1 2 1 2

≠ 0 nên
1 2
1 2
k a k b
x
k k


=
+
(4)

Chia c t và mu cho k
2
ta có:
1
a
2
1
b
2
k
a b
k b
k
x
k
k 1
1
k

2
riêng r thì ta lp h phương trình:

1 2
1
2
x1
k k ln
t x x
k
k
k



+ =





=



Mun nghiên cu phn ng thun nghch phi xác nh ưc k, k có th xác nh bng
thc nghim.
Trong trưng hp ch có A, chưa có B khi ó b = 0 nên t (5) ta có:

ka

+ −
=
− −

- Nu có phn ng thun nghch dng:

A + B
'
k
k
→
←
C + D
Thì
( ) ( )
cb cb cb cb
cb cb
x (a 2 ) a
k ln
2at a x a x
x x x
x
− +
=
− −

2. Các phản ứng song song:
Là h hoá hc có th bin i theo nhiu hưng khác nhau  cho nhiu sn phm ging
nhau hoc khác nhau, mi hưng ca phn ng có th là phn ng thun nghch hoc là phn
ng 1 chiu. Nu phn ng c lp và xut phát ng thi t cùng 1 cht gi là phn ng

H
5
OH
C
2
H
4
+ H
2
O
CH
3
CHO + H
2
OH
+ HNO
3
OH
OH
OH
NO
2
NO
2
NO
2
(orto)
(meta)
(para)


= =




= =


(1)
Theo nguyờn lý din bin c lp:
1 2
1 2
dx dx
V V V
dt dt
= + = +1 2 1 2
dx
V k (a x) k (a x) (k k )(a x)
dt
= + = + =
(2)
Cú th vit gn:
dx
V k(a x)
dt
= =
cú dng nh phng trỡnh bc 1.

1 2
2
k
x x C
k
= +
ti t = 0, x
1
= x
2
= 0 nờn C = 0
Vy :
1 1
2 2
x k
const
x k
= =

Bng thớ nghim ta xỏc nh c x
1
ca B v x
2
ca C thi im t bt k v do ú tớnh
c
1
1 2
2
k
(k k )

dx
k (a x) (a)
dt
dx
k (a x) (b)

dt

dx
k (a x) (n)
dt
= −
= −
= −

Tc  bin i ca A theo n hưng là:
1 2 n
1 2 n
dx dx dxdx
(k k k )(a x) k(a x)
dt dt dt dt
= + + + = + + + − = −

Tính tích phân ta có:
1 2 n
a
kt (k k k )t ln
a x
= + + + =


+ C
2
H
5
OH

COOC
2
H
5
COONa
+ NaOH
COONa
C
O
O
N
a
+ C
2
H
5
OH

Loi phn ng này vai trò ca hp cht trung gian khá rõ rt. Là loi phn ng khá ph
bin trong t nhiên. Ví d: phn ng oxy hoá các hp cht hu cơ. Cơ ch ca phn ng ưc
H.A.SILOP nghiên cu khá chi tit. Quy lut ng hc ca loi phn ng này khá phc tp,
do vy  ây ta ch nghiên cu trưng hp ơn gin gm 2 giai on: A → B → C. Ví d:
phn ng xà phòng hoá etyloxalat.
i vi phn ng  dng tng quát:


2 1 2
d(x y)
V k (a x) k (x y)
dt

= = − − −
(2)
Tc  to thành sn phm cui cùng:

3 2
dy
V k (x y)
dt
= = −
(3)
Gii h phương trình (1), (2), (3) ta thu ưc nng  cht trung gian là:

1 2
k t k t
1
2 1
ak
(x y) (e e )
k k
− −
− = −

(4)
Nng  ca sn phm:


o hàm (4) theo t ta có:
(
)
d x y
0
dt

=
suy
ra
1 2
max
1 2
ln k ln k
t
k k

=

thay vào (4) ta ưc:

[ ]
1 max 2 max
k t k t
max
2
1
a
B e e

m u

n

[B]

[A]

[C]

t
lg
τ
1/2
tg
α
= -(n-1)
n = 1-tg
α

- Nu
1
f(t)
a x
=

cho ưng thăng thì ó làph n ng bc 2
- Nu
2
1


= − −
−*/ Nu cùng mt cht nhưng ly hai nng  ban u khác nhau C
01
, C
02
thì ta có th xác nh
ưc bc phn ng
Vì:
n 1
0
1/2 1
n
n 1
0
1/2 2
n
2 1
lg
τ lg (n 1)lgC (a)
(n 1)k
2 1
lg
τ lg (n 1)lgC (b)
(n 1)k



4> Phương pháp Van Hốp:
Khi nng  các cht ban u tham gia phn ng bng nhau thì tc  phn ng x là:
V = k(a-x)
n
Xác nh tc  V
1
và V
2
bng các nng  tương ng là (a-x
1
) và (a-x
2
) ta suy ra:







−=→−=
−=→−=
)xnlg(algV)x(aV
)xnlg(algV)x(aV
22
n
22
11
n
11


5> Phương pháp cô lập (phương pháp dư):
Nu phn ng có nhiu cht tham gia và tc  phn ng tính  dng:

CCCkV
l
C
m
B
n
A
=

Bc tng cng ca phn ng là : N = n + m + l +
Ta phi xác nh n, m, l, Mun xác nh n phi ly [B], [C] >>[A]. Khi ó tc  phn
ng thc t ch ph thuc vào [A] do ó ta xác nh n theo các phương trình nêu trên.
Mt cách tương t xác nh m, l, T ó ta có bc ca phn ng N = n + m + l + §7 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG.
NĂNG LƯỢNG HOẠT HOÁ
1. Mở đầu:
Thc nghim cho thy s ph thuc ca V vào T là khác nhau i vi nhng phn ng
khác nhau.
- a s phn ng nhit (I) tc  tăng theo quy lut hàm mũ
theo s tăng nhit 
- Dng sau ây phn ng kt thúc bng s n (II) bt u t a
(im bc cháy) phn ng tăng t ngt on (ab)
- Dng (III) quan sát thy trong mt s phn ng xúc tác
enzim và xúc tác hyrô hoá tc  phn ng tăng n cc i ri

+
= = ÷
gi là h s nhit  ca tc  phn ng. Quy tc này ch áp dng ưc
khi khong nhit  bin thiên < 100
0
C.

* Các phản ứng tuân theo quy tắc Van Hốp:
 2NOCl → 2NO + Cl
2
có γ = 2 ÷ 4  350 ÷ 400
0

CH
3
COCH
3
+ I
2
→ CH
3
COCH
2
I + HI γ = 2  30 ÷ 50
0

 Các phn ng có γ < 2:
2SO
2
+ O

2
→ H
2
O + 1/2O
2
trên xúc tác Pt có γ = 1,28
 Phn ng có γ > 4 là nhng phn ng nhy vi t
0
.
(COO)
2
K + Br
2
→ 2CO
2
+ 2KBr có γ = 6 nu thay Br
2
= I
2
thì γ = 7,2
Như vy nu tăng nhit  lên n.10
0
thì:

T
kT n10
γ
k
+
=


Phương trình này ưc Arêniut có th ưc vit  các dng khác nhau:

2 2
ln
a
E
d k B
dT T RT
= =
(dng vi phân)

ln ln
a a
E E
k C A
RT RT
= + = − +
(dng tích phân)
Hoc
ln
a
E
k
A RT
= −

hay

a

k
=
(3)
Sơ  bên cho thy phn ng thun và nghch xy ra u phi
vưt qua hàng rào năng lưng E
1
hoc E
2
.  chênh lch
năng lưng gia trang thái u và trng thái cui :

1 2
U Q E E
∆ = = −
(4)

Là hiu ng nhit ca quá trình.
Theo nhit ng hc :
2
ln
.
d K U
dt RT

= (5)

(A+B)
(C+D)
E
*

. .
d k d k E E
dT dT RT RT
− = − (6)
Phương trình (6) có th ưc vit li :
1 1
2
ln
ons
.
d k E
c t
dT RT
= + và
2 2
2
ln
ons
.
d k E
c t
dT RT
= +
Thc nghim cho bit trong s gn úng th nht const = 0, vì vy nu b ký hiu ta s có
biu thc chung :

2
ln
.
d k E

>
. Vy khi tăng nhit  thì tc  phn ng
tăng.
Trong phương trình:
Ea RT
k Ae

= . Tha s A ưc chp nhn là hng s không ph thuc
vào T (trong s gn úng th nht).Trong nhng nghiên cu lý thuyt v V theo thuyt va
chm cũng như thuyt phc hot ng ngưi ta thy rng A trong phương trình Arêniút ph
thuc vào nhit  và A là hàm ca T  dng A = A’.T
m
, suy ra '
m Ea RT
k A T e

= .
Trong ó: A’ là hng s không ph thuc vào nhit . m là mt s nào ó tuỳ thuc vào
dng ca lý thuyt và bn cht ca phn ng hoá hc . Ví d theo thuyt va chm, i vi
phn ng lưng phân t thì m=1/2. Khi ó phương trình chính xác hơn biu th s ph thuc
ca k vào phn ng ( dng I) có th ưc vit: K=A
,
T
m
.e
-E/RT
.Trong ó E ưc gi là năng
lưng hot hóa thc ca phn ng. Khi ly logarit hóa 2 v ri o hàm theo T ca phương
trình trên ta có :
2 2

, A

=const, do ó trong s gn úng th nht, có th b qua s ph
thuc yu ca A vào T và chp nhn như trong phương trình Areniuts, A=const không ph
thuc vào T( khi E
a
khá ln và T<1000K) thì K ch ph thuc mnh vào T qua hàm mũ e
-Ea/RT
4. Năng lượng hoạt hóa thực và biểu kiến
i vi phn ng ơn gin, i lưng E có ý nghĩa là năng lưng hot hóa thc. ó là
năng lưng dư ti thiu mà phân t cht phn ng cn t ưc  phn ng có th xy ra, là
 cao ca hàng rào năng lưng ca phn ng. Trên gin   mc 3:
E
I
: năng lưng ca các cht phn ng (A+B)
E
II
: năng lưng ca các cht sn phm (A+B)
E
*
: năng lưng ca các cht  trng thái hot ng
E
1
=E
*
-E
I
: năng lưng hot hóa ca phn ng thun
E
2

2
. .
b b NOCl NO
V V k C C
= =
Mc khác do giai on a nhanh nên xem như giai on này nm  trng thái cân bng :
2
2 2
2
. .
.
NOCl
a NOCl a NO Cl
NO Cl
C
K C K C C
C C
= → =

Vy :
2 2
2 2
. . . . .
b b a NO Cl NO Cl
V V k K C C k C C
= = =

Do vy ta vit li giai on a :
1
2

b
E
E E
E
RT RT RT RT
= + −
hay E = E
b
+ E
1
– E
2

 ây : E
b
, E
1
và E
2
là năng lưng hot hóa thc ca phn ng cơ bn. Còn E là năng
lưng hot hóa biu kin ca phn ng tng cng.
5. Hiệu ứng bù trừ
Trong phương trình
.
E
a
RT
k Ae

= thì E và A là hai i lưng c trưng ca phn ng. Gi

2
10 4
1
2
.
5.10
.
E
RT
E
RT
k Ae
e
k
Ae


= ≈ ≈
Kt qu cho thy mt s chênh lch dù không ln lm ca năng lưng hot hóa cũng dn n
mt s khác bit rt ln ca hng s tc . Tuy nhiên thc nghim cho thy trong nhiu
trưng hp, hai phn ng có tc  không chênh lch nhau my mc du năng lưng hot hóa
ca chúng rt khác nhau. Hin tưng này ch có th gii thích nu gi thuyt hai i lưng A
và E ca nhng phn ng so sánh là ng bin (có nh hưng trái ngưc nhau), c th :
- i vi phn ng có E ln, áng l tc  phn ng chm, nhưng vì A cũng ln nên
tc  không quá chm
- Ngưc li vi phn ng có E nh, áng l tc  phn ng phi nhanh nhưng vì A
nh nên tc  không th quá nhanh.
Quan h gia A và E bù tr ln nhau.
T các s liu thc nghim ngưi ta xác nh ưc h thc kinh nghim sau :
E = αlnA + β

a) Phương pháp tĩnh:
Là phương pháp tin hành trong h kín vi V = const và xác nh s bin thiên nng 
cht tham gia phn ng hoc sn phm theo thi gian  nhit  ã cho. Nu phn ng xy ra
gia hai cht thì chúng phi ưc ưa ng thi vào phn ng, thi gian trn ln phi nh
hơn rt nhiu thi gian bán hu ca chúng. Nu ch có cht tham gia thì lúc u gi  nhit 
thp ( cho phn ng không xy ra) sau ó ưa nhanh ti nhit  phn ng. Thành bình
phn ng phi trơ i vi các cht (thu tinh hoc thép không r)
S thay i nng  theo t có theo dõi trc tip hoc gián tip.
- Ví d trc tip: S thay i áp sut (phn ng trong pha khí có s bin thiên s mol).
Phân tích thành phn hoá hc  các thi im khác nhau ca các mu.
- Ví d gián tip: o các thông s vt lý t l vi nng  ca h như mt  quang, 
nht,  quay cc,  dn,
Kt qu ưc biu din lên  th nng  - thi gian - ưng biu din ưc gi là ưng
cong ng hc,  dc ca tip tuyn vi ưng cong ng hc ti thi im t (
dC
V
dt
= )
chính là tc  phn ng.
b) Phương pháp dòng:
Là phương pháp tin hành trong h m bng cách cho mt dòng liên tc các cht phn ng
qua bình phn ng vi tc  không i. Cht phn ng có th i qua 1 ln (dòng 1 chiu)
hoc nhiu ln (dòng tun hoàn) ng hc. Phương pháp dòng phc tp nên  ây ch trình
bày sơ lưc.
- Xét phn ng A  B xy ra trong th tích V. Bng phn ng
nhân cht phn ng A vi nng  a, tc  dòng vào U, u ra
ca bình dòng vn là U, còn nng  a ã gim mt lưng là x
do ã chuyn thành B. Do ó ta có cân bng vt cht:
n
Uadt U(a dx)dt dvk(a x) dt
− − = −

Suy ra
n
Uadt U(a dx)dt k(a x) dvdt
− − = − (5)
Phân ly bin s và tích phân (5) ta có:
a v
n
0 0
dx k
dv
(a x) u
=

∫ ∫

U
V
U
dV

U
a
1
a
2
1


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status