CHƯƠNG 2 : XỬ LÝ DỮ KIỆN ĐỘNG HỌC 1. Khái quát 2. Thiết bị phản ứng có thể tích không đổi 3. Thiết bị phản ứng có thể tích thay đổi 1. Giới thiệu chung Mục đích : Khảo sát và xây dựng các biểu thức tốc độ phản ứng. x A + y B + z C + w D → l R + m S + …  Xác định phương trình vận tốc thường gồm 2 giai đoạn  Sự phụ thuộc vào nồng độ khi nhiệt độ không đổi.  Sự phụ thuộc vào nhiệt độ 1. Giới thiệu chung Khảo sát sự phụ thuộc vào nồng độ khi nhiệt độ không đổi.  Phương pháp tích phân  Phương pháp vi phân Theo dõi mức độ phản ứng thay đổi theo thời gian bằng cách sau  Nồng độ của một cấu tử  Tính chất vật lý của hỗi hợp (tính dẫn điện, chỉ số khúc xạ…)  Áp suất tổng của hệ đẳng tích  Thể tích của hệ đẳng áp 2. THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI Tổng số mol ban đầu: N0 = NA0 + NB0+…+ NR0+ NS0 +…+ Ntr Tổng số mol tại thời điểm t: N = N0 + x.(r + s +…- a – b -…) aA + bB + … = rR + sS + … Thời gian A B R S Chất trơ t = 0 Ntr Phản ứng ax bx rx sx 0 t Ntr Thời gian A B R S Chất trơ t = 0 Ntr Phản ứng ax bx rx sx 0 t Ntr 2. THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI Với pha khí : Áp dụng định luật khí lý tưởng với tác chất A Trong đó : 2.1. Phương pháp tích phân xử lý số liệu Bước 1 : giả thuyết cơ chế và phương trình vận tốc tương ứng với điều kiện không có sự thay đổi của hằng số tốc độ theo nhiệt độ. Bước 2 : sắp xếp lại phương trình trên & biến đổi C theo CA 2. THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1. Phương pháp tích phân xử lý số liệu Bước 3 : Từ các giá trị thực nghiệm của nồng độ các chất, xác định giá trị hàm số F(CA) tại những thời điểm t khác nhau. Bước 4 : Vẽ đồ thị F(CA) theo t. Nếu đồ thị là đường thẳng thì cơ chế giả sử ở trên là đúng, phù hợp thực nghiệm. Nếu không ta tiến hành giả sử lại cơ chế phản ứng (bước 5 – SGK). 2. THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI Giả sử Thực tế 0 2 4 8 12 16 0 10 20 30 2.1. Phương pháp tích phân xử lý số liệu a) Phản ứng không thuận nghịch bậc 1, một phân tử A → sản phẩm Phương trình vận tốc phản ứng có dạng hoặc hoặc Vẽ hoặc theo t 2. THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1. Phương pháp tích phân xử lý số liệu b) Phản ứng không thuận nghịch bậc 2, một phân tử 2A → sản phẩm Phương trình vận tốc phản ứng có dạng hoặc hoặc Vẽ theo t 2. THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1. Phương pháp tích phân xử lý số liệu c) Phản ứng không thuận nghịch bậc 2, hai phân tử A + B → sản phẩm Phương trình vận tốc phản ứng có dạng Khi đó biến đổi pt vận tốc, lấy tích phân ta có 2. THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI [...]... viết 3.1 Phương pháp vi phân xử lý số liệu Phương pháp vi phân trong trường hợp này giống như trường hợp bình thể tích không đổi nhưng thay bằng 3 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH THAY ĐỔI 3.2 Phương pháp tích phân xử lý số liệu a) Phản ứng bậc 0 Lấy tích phân Vẽ hay theo t tao được đường thẳng có hệ số gốc 3 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH THAY ĐỔI 3.2 Phương pháp tích phân xử lý số liệu b) Phản ứng bậc 1,... ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1 Phương pháp tích phân xử lý số liệu k) Phản ứng thuận nghịch, bậc 2 k1 2A ↔2R k2 2A ↔R + S k1 k2 k1 A + B ↔ 2R k2 Trong tất cả các trường hợp vẽ theo t ta được đường thẳng 2 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.2 Phương pháp vi phân xử lý số liệu Bước 1 : giả thuyết cơ chế và viết được phương trình vận tốc tương ứng với điều kiện không có sự thay đổi của hằng số tốc độ theo... tích phân xử lý số liệu i) Phản ứng nối tiếp không thuận nghịch, bậc 1 A k1 →R → S k2 ; ; Lấy tích phân ta có: ; Nếu k2 >> k1 ⇒ Giai đoạn 1 quyết định vận tốc phản ứng Nếu k1 >> k2 ⇒ Giai đoạn 2 quyết định vận tốc phản ứng k2 >> k1 k1 >> k 2 Thời gian từ lúc bắt đầu phản ứng đến khi R đạt cực đại Giá trị cự đại của R là 2 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1 Phương pháp tích phân xử lý số liệu...Vẽ theo t 2 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1 Phương pháp tích phân xử lý số liệu d) Phản ứng không thuận nghịch bậc 2, ba phân tử A + 2B → sản phẩm Phương trình vận tốc phản ứng có dạng 2 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1 Phương pháp tích phân xử lý số liệu e) Phương trình vận tốc thực nghiệm có bậc n, 1 phân tử A → sản phẩm Phương trình vận tốc phản ứng... TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1 Phương pháp tích phân xử lý số liệu g) Phản ứng song song không thuận nghịch, bậc 1 A A Phương trình vận tốc Lấy tích phân ta có : k1 →R k2 →S Vẽ theo t ta xác định được Vẽ CR theo CS cho ta Từ đó xác định được k1 và k2 Đường biểu diễn nồng độ - thời gian cho phản ứng song song 2 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1 Phương pháp tích phân xử lý số liệu h) Phản ứng xúc tác đồng thể... xử lý số liệu b) Phản ứng bậc 1, loại 1 phân tử Lấy tích phân 3 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH THAY ĐỔI 3.2 Phương pháp tích phân xử lý số liệu c) Phản ứng bậc 2 2A A Lấy tích phân → Sản phẩm + B → Sản phẩm ( 3 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH THAY ĐỔI 3.2 Phương pháp tích phân xử lý số liệu d) Phản ứng bậc n Phương trình vận tốc có dạng Lấy tích phân ... dạng Lấy tích phân với n ≠ 1 ta có 2 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1 Phương pháp tích phân xử lý số liệu f) Bậc tổng quát của phản ứng không thuận nghịch theo thời gian bán sinh t1/2 αA + βB +… → sản phẩm Phương trình vận tốc phản ứng có dạng Nếu các tác chất hiện diện theo tỉ lệ lượng hóa học Lấy tích phân với n ≠ 1 ta có  Định nghĩa thời gian bán sinh t1/2 là thời gian cần thiết để nồng... nhau Bước 3 : Tại những thời điểm đã chọn lập bảng giá trị nồng độ của tác chất và sản phẩm khác nhau, từ đó xác định giá trị hàm số f(C) 2 THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.2 Phương pháp vi phân xử lý số liệu Bước 4 : Vẽ (–dCA/dt ) theo f(C), nếu được đường thẳng thí phương trình vận tốc ban đầu phù hợp thực nghiệm Bước 5 : Nếu không vẽ được đường thẳng qua gốc tọa độ, giả thiết lại cơ chế khác . CHƯƠNG 2 : XỬ LÝ DỮ KIỆN ĐỘNG HỌC 1. Khái quát 2. Thiết bị phản ứng có thể tích không đổi 3. Thiết bị phản ứng có thể. Áp dụng định luật khí lý tưởng với tác chất A Trong đó : 2.1. Phương pháp tích phân xử lý số liệu Bước 1 : giả thuyết cơ chế và phương trình vận tốc tương ứng với điều kiện không có sự thay. & biến đổi C theo CA 2. THIẾT BỊ GIÁN ĐOẠN THỂ TÍCH KHÔNG ĐỔI 2.1. Phương pháp tích phân xử lý số liệu Bước 3 : Từ các giá trị thực nghiệm của nồng độ các chất, xác định giá trị hàm số