Ch5_Phan_ung_DD_231107_5_tr.doc 49
Chơng 5. Phản ứng trong dung dịch
5.1 Đặc điểm của phản ứng trong dung dịch
Phản ứng trong dung dịch đặc trng 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.
Các thuyết phản ứng chỉ áp dụng tốt cho pha khí vì trong dung dịch còn những hiệu
ứng khác gây ra sự thay đổi vận tốc cũng nh cơ chế phản ứng, ví dụ:
1. So với trong pha khí, trong dung dịch không có chuyển động tự do của các
tiểu phân phản ứng (do phải va chạm với các tiểu phân dung môi). Số va
chạm giảm nhng thời gian va chạm kéo dài hơn: 10

13
<< 10

11
s.
2. Trong dung dịch có "hiệu ứng lồng":
Xét các quá trình phân li, ta có:
Trong pha khí: AB

+
B A

Trong dung dịch: [AB] [

+
B A
]


+
] [C
2
H
6
] không đổi, nghĩa
là phản ứng trong lồng không bị ảnh hởng, ngoài lồng bị cạnh tranh.
3. Dung môi chủ yếu ảnh hởng tới phản ứng ion do tơng tác tĩnh điện.
Chất phản ứng có thể tham gia các quá trình phân li:
Dị li: AB A
+
+ B


Đồng li: AB

+
B A

CH
4
C
2
H
6
+ dung môi
lồng
CO
2
+ 2

Khi xét ảnh hởng yếu tố ta áp dụng phơng trình thuyết phức hoạt động:
k =
h
Tk
B

RT
G
e




Coi G


=


0
G
+ G

()

RT
G
o
RT
GG

Tính công tích điện của nguyên tử :
Theo định luật Culong ta có:
2
x
dq.q
= F lực tơng tác
Nếu trong môi trờng :
2
x.
dq.q

= F
Khi dq chuyển dịch đợc một quãng đờng dx Tính công A:
dA =
2
x.
dq.q

dx
Công toàn bộ để tích diện quả cầu từ 0 tới ze:

r
dq
q
x

Ch5_Phan_ung_DD_231107_5_tr.doc 51

















=


Tính cho 1 mol: cần nhân với số Avogadro N
A
r
N
ez
A
A

2
22
=

Mặt khác từ nhiệt động học: G = A
r

r


G
A
#
G
B
#
G

#

r
Nez
GGGG
A
BA


2
22
####
==

(2)
Logarit hoá pt (1), kt hp (2), chp nhn hai phộp gn ỳng:
z
#
= z

A
ABAA
oo
r
z
r
z
r
zz
RT
Ne
k
RT
G
kk
22
#
2
2#
2
lnlnln







Vậy k = f







1

Hoặc:

Ch5_Phan_ung_DD_231107_5_tr.doc 52
2
2
1ln


Trk
zze
d
kd
B
BA
=

Nếu A, B cùng dấu k, đồng biến. Nếu A, B dấu k, nghịch biến,
tăng thì k giảm.
Hoặc


OS
CH
3
(

32
OS
)COO


+ Br


+
4
NH
+ CNO


CO(NH
2
)
2
5.2.2 Lực ion của môi trờng

B
kkK
h
Tk
k ==

Theo Debai-Hucken (quan hệ I (lực ion))

IAz
ii
2
log =


lnk
1/
lnk
Còn các yếu tố khác
1/

Ch5_Phan_ung_DD_231107_5_tr.doc 53
trong đó: A = const = = f( T)

3/2
BAo
kk



logloglogloglog

2loglog +=

õy l phơng trình Bronsted - Berum.
Với H
2
O, ở 25
o
C A = 0,51 dm
3
.mol

1/2

2
1

Izzkk
BAo
+= loglog
Hiệu ứng muối sơ cấp:
Từ phơng trình trên lg
o
k
k
= Z
A
Z

A
Z
B
= 4
Ví dụ:
1) [Co(NH
3
)
5
Br]
2+
+ Hg
2+
[Co(NH
3
)
6
]
3+
+ HgBr
+

Z
A
Z
B
= 4
2) [O
2
N=N-COOC

5
+ OH



Z
A
Z
B
= 0Hiệu ứng muối thứ cấp:
Ví dụ xét phản ứng của A


là

anion của axit yếu AH, khi đó:
lg
k
k
0
I
1
2
3
4
1
2

AH
HAA
AH
HAHA
AH
HA
a
a
C
a
CC
a
aa
K
+−−+−+−+−
===
γγγγ
2

→
+−
−
=
HA
AHa
A
aK
C
γγ
(i)

thứ cấp và hiệu ứng muối sơ cấp. Điều này trong trường hợp phản ứng giữa các ion
nghịch dấu chỉ có thể xác định được bằng thực nghiệm.

NHỮNG KIẾN THỨC TỐI THIỂU CHƯƠNG 5
1. Vai trò của dung môi, ảnh hưởng của dung môi trong trường hợp phản ứng
gốc tự do
2. Ảnh hưởng của yếu tố hằng số điện môi.
3. Ảnh hưởng của yếu tố lực ion, hiệu ứng muối sơ cấp và thứ cấp.