Các khái niệm cơ bản trong Động hóa học

Các khái niệm cơ bản trong Động hóa học 1. Tốc độ phản ứng hóa học Là biến thiên số tiểu phân chất phản ứng (hay sản phẩm) trong một đơn vị thể tích trong một đơn vị thời gian. V không đổi, tốc độ phản ứng là biến thiên nồng độ chất phản ứng (hay sp) trong một đơn vị thời gian. Thời điểm t: nồng độ CA Thời điểm t + Δt : nồng độ CA + Δ CA Tốc độ trung bình t C r A    Tốc độ tức thời: dt dC A tr  Phản ứng: A → B t C CA CB ΔC Δt Lưu ý: Tốc độ phản ứng không âm, dấu “-” với chất p/ư, “+” với s/p Đơn vị r: [C]/[t] = M/s, mM/s, M/ph,. 1. Tốc độ phản ứng hóa học Ví dụ: N2 + 3H2 = 2NH3 Thời điểm t có dCH2/dt = - 3 M/s Theo định nghĩa r = - dCH2/dt = 3 M/s Mặt khác dCN2/dt = (dCH2/dt)/3 = -1 M/s r = - dCN2/dt = 1 M/s Theo định nghĩa r = - dCN2/dt = 1 M/s → kết quả không giống nhau khi tính theo các chất khác nhau Tuy nhiên nếu chia cho hệ số tỉ lượng tương ứng: r = - dCN2/dt = - (dCH2/dt)/3 = 1 M/s Tổng quát: aA + bB = cC + dD dt dC ddt dC cdt dC bdt dC a r DCBA 1111  1. Tốc độ phản ứng hóa học Đối với phản ứng cơ bản (p/ư xảy ra qua 1 va chạm mà không hình thành chất trung gian), sự phụ thuộc r vào C tuân theo định luật tác dụng khối lượng b B a ACkCr  k: Hằng số tốc độ phản ứng a, b: bậc riêng của phản ứng theo A và B Bậc của phản ứng, n = a + b Phản ứng cơ bản, bậc chung = phân tử số (số phân tử tham gia p/ư) n = 1, phản ứng bậc 1, phản ứng đơn phân tử n = 2, phản ứng bậc 2, phản ứng lưỡng phân tử n = 3, phản ứng bậc 3, phản ứng tam phân tử Tuy nhiên, n >= 3 hiếm khi xảy ra 1. Tốc độ phản ứng hóa học Trong thực tế, nhiều phản ứng không phải là cơ bản nên phương trình tốc độ phải được xác định bằng thực nghiệm: 21 n B n A CkCr  n1, n2 có thể không trùng với a, b, có thể không phải là số nguyên dương Phương trình động học có thể có dạng phức tạp ví dụ H2 + Br2 = 2HBr Các giai đoạn: Br2 → 2Br Br + H2 → HBr + H H + Br2 → HBr + Br .              2 2 2/1 221 1 Br HBr k BrHk rPhương trình tốc độ Cơ chế và tìm phương trình tốc độ sẽ được học trong phần sau