PHẦN I : MỞ ĐẦU
I.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Ngày nay tất cả các ngành khoa học trên thế giới đều phát triển với tốc độ rất nhanh, nhằm
đáp nhu cầu ngày càng cao của con người thời hiện đại.Một trong số các ngành khoa học ấy
là hóa học. Hóa học nghiên cứu về thành phần các nguyên tố, sự hình thành các hợp chất hay
quá trình diễn ra các phản ứng hóa học,…nhằm phục vụ cho đời sống và sản xuất của con
người. Trong đời sống, các phản ứng hóa học xảy ra rất phức tạp và tạo ra các hợp chất khác
nhau, tùy thuộc vào tốc độ phản ứng nhanh hay chậm. Có những phản ứng xảy ra rất nhanh
như: phản ứng gây nổ diễn ra trong 10
-5
s… , cũng có những phản ứng xảy ra rất chậm có
thể kéo dài hàng tháng, hàng năm như: phản ứng tạo gỉ sắt ( rỉ sắt ) …, hay những phản ứng
trong vỏ trái đất, vỏ vũ trụ có thể kéo dài hàng tỉ năm.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như hằng số tốc độ, nồng độ các chất
tham gia phản ứng. Để xác định ảnh hưởng của nồng độ các chất tham gia phản ứng đến tốc
độ phản ứng thì chúng ta phải xác định được bậc riêng phần của các chất trong phản ứng.
Vấn đề khảo sát tốc độ phản ứng là rất cần thiết, mà một trong những đặc trưng của tốc độ
phản ứng là hằng số tốc độ và bậc riêng phần của các chất trong phản ứng. Với những lí do
trên, tôi chọn đề tài : “Xác định hằng số tốc độ và bậc riêng phần đối với hiđropeoxit trong
phản ứng oxi hóa iođua bằng hiđropeoxit”.
I.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết.
- Phương pháp thực nghiệm.
- Phương pháp hỏi ý kiến chuyên gia.
I.3. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU.
- Năm 1867, Hungari Catơ Macxilian Hunđơbec và Petevacge đã tìm ra định luật tác dụng
khối lượng.
- Năm 1884, Lacôp Henđơric Van Hôp rút ra kết luận về cơ chế phản ứng, hằng số tốc độ k
vào định luật tác dụng khối lượng.
I.4. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI.
- Nghiên cứu phản ứng oxi hóa iođua bằng hiđropeoxit.

v : tốc độ tức thời của phản ứng tại thời điểm t;
C
A
, C
B
,… nồng độ của chất A, B, … tại thời điểm t;
k : hằng số tốc độ phản ứng.
III. Phân loại động học của phản ứng.
Về phương diện động hóa học, người ta có thể chia các phản ứng hóa học theo phân tử số và
bậc phản ứng.
1.Phân tử số phản ứng.
Phân tử số phản ứng là số phân tử tương tác đồng thời với nhau để trực tiếp gây ra biến đổi
hóa học trong một phản ứng. Có 3 loại phản ứng chủ yếu là phản ứng đơn phân tử, phản ứng
lưỡng phân tử và phản ứng tam phân tử.
Ví dụ : phản ứng đơn phân tử: I
2
2I
Phản ứng lưỡng phân tử : 2HI I
2
+ H
2
Phản ứng tam phân tử : 2NO + O
2
2NO
2
2. Bậc phản ứng .
Xét phản ứng : aA + bB +… eE + fF +….
Phương trình động học có dạng :v = k
Khi nồng độ [A] = [B] thì v = k ….= k. +… = k[A]
n

 Phản ứng bậc 2 (bậc nhất đối với A, B)
-Nếu n = 3, thì v=
_
= k [A].[B].[C]
v=
_
= k [A]
2
.[B]
v=
_
= k [A]
3
 Phản ứng bậc ba ( bậc nhất đối với A, B, C)
3. So sánh phân tử số và bậc phản ứng.
- Bậc phản ứng có thể là số dương, và cũng có thể là âm, không hoặc phân số, còn phân tử
số có giá trị nguyên, dương. Trị số cao nhất của bậc phản ứng và phân tử số là 3.
- Khái niệm phân tử số chỉ được áp dụng cho phản cơ bản (giai đoạn 1) không áp dụng cho
phản ứng phức tạp gồm nhiều giai đoạn .Còn bậc phản ứng chỉ được xác định bằng thực
nghiệm.
IV. Các phương pháp xác định bậc phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng.
IV.1. Phương pháp xác định bậc phản ứng và hằng số tốc độ đơm giản.
Phương trình động học vi phân của phản ứng với hằng số tốc độ giả bậc nhất :
=
Nồng độ iođua không đổi và rất lớn so với hiđro peoxit nên nó đã bao gồm trong k
’
, do đó
không có mặt trong phương trình. Lấy tích phân và biến đổi, ta có :
= k
’

…
Để xác định bậc chung n = + + … thì nồng độ cấu tử phải lấy với tỉ lệ theo đúng phường
trình tỉ lượng.
Ví dụ: đối với phản ứng giữa A và B mà nồng độ được lấy theo đúng phươnng trình tỉ lượng,
nghĩa là: = hay = (IV.2) Ta sẽcó := k
’
= k (IV.3) , với k = k
’
; n = + 1. Phương pháp so
sánh các đường cong động học với thông số vô thứ nguyên.
Từ (IV.1) và (IV.2) ta có:
= k(IV.3)
Nếu n ≠ 1, lấy tích phân ta được: = kt
Đặt = và = k. (IV.4)
Với và tương ứng là các thông số nồng độ và gian vô thứ nguyên , phương trình sẽ trở
thành : = kt = hoặc = (IV.5)
Nếu n =1, thay C bởi và t bởi trong (IV.3) ta sẽ có: = d ; lấy tích phân ta được:
- = hoặc = (IV.6)
Như vậy, ứng với giá trị và n cho sẵn, ta tính được theo các phương trình (IV.5) và (IV.6) .
Việc xác định bậc phản ứng được tiến hành như sau :
Theo số liệu thực nghiệm ta tính giá trị = ở các thời điểm khác nhau, rồi dựa đồ thị , vì t
hay .
Do đó, đối với một giá trị cho n cho sẵn 2 đường cong : lý thuyết và thực nghiệm sẽ trùng
nhau, khi xê dịch đường cong thực nghiệm một khoảng cố định ( = const ) trên trục hoành.
Phương pháp này cho kết quả càng chính xác khi phản ứng có độ chuyên hóa càng sâu, từ
đến .
2. Phương pháp tốc độ đầu ( phương pháp Van’t Hoff )
Giả sử ta cần xác định bậc trong phương trình (IV.1). Muốn vậy ta cần làm ít nhất hai thí
nghiệm ứng với hai nồng độ đầu của A khác nhau , ví dụ: , , còn nồng độ của B thì giữ
nguyên. Trong trường hợp này ta có :

Gọi và là tỉ lệ nồng độ chưa phản ứng tại hai thời điểm t
1
và t
2
, ta có :
Chia cả hai vế phươngn trinh cho nhau, ta được :
(IV.11)
Nếu chọn trên đường cong động học hai nồng độ C
1
và C
2
ứng với hai thời điểm t
1
và t
2
, sao
cho thỏa mãn điều kiện , thì từ (IV.10) ta có :
hoặc 3.3. Phươnng pháp hai đường cong.
Nếu tù thực nghiệm ta thu được hai đường cong động học ứng với hai nồng độ đầu khác
nhau, và thì bậc phản ứng cũng có thể xác định như sau : chọn trên hai đường cong ấy hai
thời điểm t
1
trên đường 1 và t
2
trên đường 2 ứng với cùng một độ sâu của phản ứng như
nhau, nghĩa là sao cho , khi đó áp dụng công thức
(IV.12)
3.4. Phương pháp thời gian bán hủy.
Dựa vào đường cong động học C = C (t) ta có thể xác định được thời gian bán hủy t
1/2

Dưới đây là sự tương quan giữa nồng độ với các tính chất vật lý.
Giả sử có phương trình: nA + mB + pC rZ
Cho giá trị của đại lượng vật lý λ tỉ lệ tuyến tính với nồng độ ở thời điểm t :
λ = λ
M
+ λ
A
+ λ
B
+ λ
C
+ λ
Z
Trong đó : λ
M
là phần đóng góp của môi trường.
λ
A
, λ
B
, λ
C
, λ
Z
là phần đóng góp của các chất phản ứng và sản phẩm.
vì λ
i
tỉ lệ với nồng độ cấu tử i, ví dụ: λ
A
= k

C
+ k
z
6
trong đó: λ
0,
là giá trị λ ở thời điểm 0 và vô tận; trong phương trình cuối cùng ta giả thiết
rằng lượng chất A ít nhất ( khi t = , [A] = 0 ) . Từ các phương trình trên ta có :
- λ
0
= k
Z
- k
A
a - k
B
– k
C
λ – λ
0
= k
Z
rx – k
A
nx – k
B
mx – k
C
px
ta có thể viết : λ – λ

3
,…và t
1
+, t
2
+, t
3
+,… trong đó = const. Nếu λ
1
, λ
2
, λ
3
,… và , , ,…
là các giá trị của đại lượng vật lí đo được ở các thời điểm tương ứng trên, thì đối với phản
ứng bậc 1 ta có phương trình:
(IV.13)
(IV.14)
Các phương trình tương tự có thể viết cho các tời điểm: t
2
và t
2
+ ; t
3
và t
3
+ ;….
Trừ hai phương trình trên vế theo vế ta được:

Suy ra : = const (*)

= t
3
– t
2
.
5.4. Cách tính độ chính xác của hằng số tốc độ phản ứng.
Sai số tương đối của đại lượng cần đo phụ thuộc vào các biến số độc lập được cho bởi biểu
thức:
Giả sử cần xác định độ chính xác của hằng số tốc độ phản ứng bậc 2.
Ta có : W = K[A][B]
K =
ở đây k đóng vai trò Ω, còn W, [A], [B] là biến số độc lập.
Nếu độ chính xác của tốc độ W là 8%, của mỗi nồng độ là 4% thì sai số của k sẽ là :
= 0.08
2
+ 0,04
2
+ 0,04
2
= 0,0096
= 0.0098 hoặc 9,8%
Khác với nồng độ, tốc độ không phải là đại lượng đo trực tiếp mà đ]ơcj tính qua sự biến
thiên của nồng độ và thời gian. Độ chính xác 8% cho ở dây cũng là kết quả tính toán thu
được giống như đã làm đối với k.
CHƯƠNG 2 : THỰC NGHIỆM
I.Dụng cụ, hóa chất.
1. Hóa chất.
Dung dịch natri thiosunfat 0,1M; axit sunfuric 1M; dung dịch hiđro peoxit 0,1M; kali iođua
rắn.
2. Dụng cụ.

1 147 6 1157
2 334 7 1408
3 509 8 1679
4 702 9 2007
Phương trình phản ứng oxi hóa iđua bằng hiđro peoxit :
3+ H
2
O
2
+ 2H
+
+ 2H
2
O
Ion triiođua là phân tử iot tạo phức với iođua. Phức này làm tăng độ tan của iot trong nước.
sinh ra được khử bằng thiosunfat :
9
+ 2S
2
3I
-
+ S
4
Do đó nồng độ I
-
trong dung dịch không đổi, nên tốc độ phản ứng chỉ phụ thuộc vào nồng
độ H
2
O
2

1,05 0,021 3,13.10
-4
334 2 172 5,81.10
-3
5,81.10
-4
5,23.10
-3
1,11 0,045 3,10.10
-4
509 3 173 5,78.10
-3
8,67.10
-4
4,91.10
-3
1,17 0,068 3,07.10
-4
702 4 174 5,74.10
-3
1,15.10
-3
4,59.10
-3
1,25 0,096 3,15.10
-4
923 5 175 5,71.10
-3
1,43.10
-3

3,37.10
-3
1,66 0,220 3,01.10
-4
200
7
9 179 5,58.10
-3
2,51.10
-3
3,07.10
-3
1,82 0,260 2,98.10
-4

= 3,05.10-4

Dựa vào bảng số liệu, ta thấy các giá trị tính được của k
’
gần bằng nhau.Do đó, bậc phản ứng
của hiđro peoxit là bậc 1 và có hằng số tốc độ phản ứng là = 3,05.10
-4
III.3. Phương pháp Xác định k
’
dựa vào phương pháp đồ thị.
Bảng 3: Sự thay đổi giá trị theo thời gian
10
t (s) = 2,303
147 0,021 0,051
334 0,045 0,105


PHẦN IV : TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Hiệp Hải – Vũ Ngọc Ban – Trần Thành Huế (2004), Cở sở lý thuyết các quá
trình hóa học, NXB Đại Học Sư Phạm.
2. Trần Văn Nhân (2004), Hóa lí, NXB Giáo Dục.
3. Hà Thị Ngọc Loan (2004), Hóa đại cương 3 – Thực hành trong phòng thí nghiệm,
NXB Đại Học Sư Phạm.
4. Trang web://hoahocvadoisong.vn
12