GIÁO TRÌNH HÓA LÝ 2 1.ĐỘNG HÓA HỌC VÀ XÚC TÁC 2.ĐiỆN HÓA HỌC 3. HÓA KEO TS. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG PHONG CHƯƠNG TRÌNH CHƯƠNG 1. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ CHƯƠNG 2. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG DỊ THỂ CHƯƠNG 3. XÚC TÁC CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH ĐiỆN LY CHƯƠNG 5. ĐiỆN CỰC VÀ PIN CHƯƠNG 6. ĐỘNG HỌC CÁC QUÁ TRÌNH ĐiỆN CỰC CHƯƠNG 7. DUNG DỊCH KEO CHƯƠNG 8. CÁC HỆ BÁN KEO VÀ PHÂN TÁN THÔ TÀI LiỆU THAM KHẢO 1. Peter Atkins, Julio de Paule, PHYSICAL CHEMISTRY, Eighth edtion (2006), Oxford university press 2. Nguyễn Hữu Phú, HÓA LÝ VÀ HÓA KEO, 2006, Nhà xuất bản KHKT 3. Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế, HÓA LÝ, Tập 1&2, 2007, Nhà xuất bản Giáo dục Chương 1. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ 1.1.MỘT SỐ KHÁI NiỆM CƠ BẢN 1.2.ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN Ứ NG ĐỒNG THỂ ĐƠN GiẢN MỘT CHIỀU 1.2.1.Phản ứng bậc 1 1.2.2.Phản ứng bậc 2 1.2.3.Phản ứng bậc 3 1.3.ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN Ứ NG ĐỒNG THỂ PHỨC TẠP 1.3.1.Phản ứng thuận nghịch 1.3.2.Phản ứng song song 1.3.3. Phản ứng nối tiếp 1.3.CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 1.4.ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN Ứ NG HÓA HỌC 1. NHỮNG KHÁI NiỆM CƠ BẢN *PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ: Phản ứng hoá học bao gồm các chất tham gia ở cùng một pha *PHẢN ỨNG DỊ THỂ: Khác pha *TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG: Khi một phản ứng xảy ra trong điều kiện thể tích và nhiệt độ không đổi, biến thiên nồng độ của bất kỳ chất nào tham gia phản ứng trong một đơn vị thời gian là TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG. 1.Định luật TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng luôn tỉ lệ thuận với tích số các nồng độ của các chất phản ứng ở bất kỳ thời điểm nào. . m n A B v k C C= PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC . m n A B v k C C= 1. NHỮNG KHÁI NiỆM CƠ BẢN PHẢN ỨNG NGUYÊN TỐ: chuyển hoá hoá học cơ bản PHÂN TỬ SỐ Trong một phản ứng nguyên tố, số tiểu phân tương tác trực tiếp, đồng thời với nhau để tạo ra chuyển hoá hoá học gọi là PHÂN TỬ SỐ. Phân tử số của phản ứng không thể bằng O hoặc bằng phân số GIAI ĐOẠN PHẢN ỨNG: Phản ứng nguyên tố có cùng bản chất như nhau được gọi là giai đoạn phản ứng. Phản ứng một giai đoạn: A B Phản ứng hai giai đoạn: A B C (nối tiếp) A 2 Na Cl NaCl Cl+ → + B C (song song) . m n A B v k C C= BẬC PHẢN ỨNG: Là hệ số mũ của nồng độ trong phương trình động học của giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng chung. A B +C D+E Tốc độ phản ứng Giai đoạn 1: Giai đoạn 2: Giai đoạn 1 chậm nhất (bậc 1) Giai đoạn 2 chậm nhất (bậc 2) (1) (2) 1 1 2 2 1 1 2 2 A B C A B C v k C v k C C v v k C v v k C C = = = = = = 1. NHỮNG KHÁI NiỆM CƠ BẢN . m n A B v k C C= A B→ 2. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ ĐƠN GIẢN MỘT CHIỀU PHẢN ỨNG BẬC 1: Phản ứng chỉ có một tiểu phân ban đầu tham gia chuyển hoá trong một phản ứng nguyên tố. 0 0 1 0 1 1 .ln .ln C C k t C t C x = = − A B C 0 C 0 -x t=0 t x . m n A B v k C C= A B→ 2. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ ĐƠN GIẢN MỘT CHIỀU PHẢN ỨNG BẬC 1 CHU KỲ BÁN HUỶ (THỜI GIAN BÁN PHÂN HUỶ) 0 1 0 1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 .ln .ln 2 2 ln 2 0,693 C k C k k τ τ τ = = = = A B C 0 C 0 /2 t=0 x 1 2 τ . m n A B v k C C= A B→ 2. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ ĐƠN GIẢN MỘT CHIỀU PHẢN ỨNG BẬC 2: 2 2 1 .ln . ( ) 1 . ( ) a x b k t a b b x a x k t a a x − = − − = − A + B Sản phẩm a b a-x b-x t=0 t a b≠ a b= [...]... TIẾP BẬC 1 (1) (2) A B k1 m n v = k C A CB t=0 a-x k2 A→ B a t=0 C x-y [ A] = a − x = e − k t 1 k1 (e − k1t − e − k2t ) [ B ] = x − y = a k2 − k1 kn k1 k1 − k1t e + e − k 2t ) [ C ] = y = a (1 − k2 − k1 k2 − k1 y 2 ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ PHỨC TẠP PHẢN ỨNG NỐI TIẾP BẬC 1 Tại điểm cực đại: ln k1 − ln k2 v= tmaxk.C=C k1 − k2 m A Đặt n B A→ B k1 r= k2 ln r tmax = (r − 1) k1 k n [... ban đầu có nồng độ như nhau A→ B 1  1 1 k3 =  − 2 2 2t  (a − x ) a   1 1 1  kn =  − ( n 1)  ( n 1) (n − 1) t  (a − x) a  2 ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ ĐƠN GIẢN MỘT CHIỀU PHẢN ỨNG BẬC 3 và BẬC n CHU KỲ BÁN HUỶ (THỜI GIAN BÁN PHÂN HUỶ) Bậc 3 1 m n v = k C A CB Bậc n 1 2 3 = 2 k3 a A→ B n 1 2 1 2 1 = n 1 n 1 kn a 2 ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ... bậc 1, thì thử nghiệm theo phương trình động học phản ứng bậc 2, bậkc 3, n 1 1 = (n − 1) knt + n 1 n 1 (a − x) a 4 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 4 .1. PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ Chu kỳ bán huỷ không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu Chu kỳ bán huỷ phụ.C C c vào nồng độ ban đầu v = k thuộ m A 1 2 n B BẬC 1 A→ B BẬC n khác 1 2n 1 − 1 = (n − 1) kn a n 1 lg τ 1 2 2n... BẬC 1 Aƒ B m n v = k C A CB A→ B kt a 1 kt + kn = ln t kt a − x(kt + kn ) xcb 1 kt + kn = ln t xcb − x kn VỚI kt a xcb = kt + k n 2 ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ PHỨC TẠP PHẢN ỨNG SONG SONG BẬC 1 k1 t=0 (1) 0 t B x1 A m n v = k C A CB A→ B a t a-x C t=0 0 t k2 (2) t=0 x2 Với x= x1+x2 1 a k1 + k2 = ln t a−x kn 2 ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ PHỨC TẠP PHẢN ỨNG SONG SONG BẬC 1. . .2 ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ ĐƠN GIẢN MỘT CHIỀU PHẢN ỨNG BẬC 2 CHU KỲ BÁN HUỶ (THỜI GIAN BÁN PHÂN HUỶ) 1 a 2 1 2 = 1 = k2 a a k2 a 2 A→ B m n v = k C A CB Chu kỳ bán huỷ của phản ứng bậc 2 phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của chất phản ứng 2 ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ ĐƠN GIẢN MỘT CHIỀU PHẢN ỨNG BẬC 3 và BẬC n: A + B + C t=0... (biểu diễn sự hằng số tốc độ phản ứng vào nhiệt độ E:Năng lượng hoa t hoa d ln K ∆H = dT R.T 2 kt K= kn A→ B ∆H = E1 − E2 d ln K E = 2 dT R.T 5 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HOA HỌC CÁCH XÁC ĐỊNH NĂNG LƯỢNG HOA T HOA E d ln k = dT 2 R.T v = k C C E ln k = − + ln k0 R.T m A n B A→ B Vẽ đồ thị lnk theo 1/ T, có dạng đường thẳng, hệ số góc là kn k = k0 e... k thuộ m A 1 2 n B BẬC 1 A→ B BẬC n khác 1 2n 1 − 1 = (n − 1) kn a n 1 lg τ 1 2 2n 1 − 1 = lg − (n − 1) .lg a (n − 1) kn kn Vẽ đồ thị lg τ 1 2 theo lga Giá trị n được xác định từ hệ số góc của đồ thị tgα = −(n − 1) n = −tgα + 1 5 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HOA HỌC 1. PHƯƠNG TRÌNH ARRHERIUS m n v = k C A CB Với K là hằng số cân bằng của pứ Hiệu... học bậc 2 BẬC 2 Nếu hằng số tốc độ khác nhau BẬC 3 (Tìm phương pháp khác để xác định) kn 4 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 4 .1. PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ Nếu phản ứng bậc 1 thì ta co : m n v = k C A CB 1 C0 k1 = ln t C ln C = − k1t + ln C0 A→ B Vẽ đồ thị của lnC theo thời gian t Nếu các điểm thực nghiệm nằm trên một đường thẳng thì phản ứng là bậc 1 Nếu... QUANG HOA CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHẢN ỨNG QUANG HOA 1. Giai đoạn hấp thụ photon, các phân tử chuyển từ trạng thái cơ v= C C A→ B bản sang trạngk.thái kích thích m A n B 2. Giai đoạn quang hoa sơ cấp:các phân tử kích thích tham gia trực tiếp phản ứng 3 Giai đoạn quang hoa thứ cấp: các sản phẩm của gia đoạn sơ cấp tiếp tục tham gia phản ứng k Phản ứng quang hoa ... Avogadro h: hắng số Planck v:tần số ánh sáng :bước sóng ánh sáng 7.PHẢN ỨNG QUANG HOA HIỆU SUẤT LƯỢNG TỬ Hiệu suất lượng tử của phản ứng quang hoa là tỉ số phân tử phản ứng N và số photon hấp thụv Nko.C C đơn vị thời gian = trong A→ B m A N ϕ= N0 n B Trong đo : I N0 = hv I: năng lượng bức xạ bị hấp thụ kn hv:năng lượng photon 7.PHẢN ỨNG QUANG HOA m n v . C= A B→ n k 2. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ PHỨC TẠP PHẢN ỨNG NỐI TIẾP BẬC 1 A CB (2) k 1 (1) k 2 t=0 a t=0 a-x x-y y [ ] [ ] [ ] 1 1 2 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 . .( ) (1 ) k t k. ứng Giai đoạn 1: Giai đoạn 2: Giai đoạn 1 chậm nhất (bậc 1) Giai đoạn 2 chậm nhất (bậc 2) (1) (2) 1 1 2 2 1 1 2 2 A B C A B C v k C v k C C v v k C v v k C C = = = = = = 1. NHỮNG KHÁI. HUỶ (THỜI GIAN BÁN PHÂN HUỶ) 0 1 0 1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 .ln .ln 2 2 ln 2 0,693 C k C k k τ τ τ = = = = A B C 0 C 0 /2 t=0 x 1 2 τ . m n A B v k C C= A B→ 2. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG ĐỒNG