Động hóa học - Chương 4

Cơ sở lý thuyết gồm 4 giả định:Giả định thứ nhất là giả định cơ bản của Arrhenius, cho rằng: không phải tất cả mọi phân tử đều có thểphản ứng mà chỉ những phần tử nào ở dạng hoạt động (*) (hay dạng tautom) thì mới có khả năng phản ứngcó hiệu quả. Dạng phân tử hoạt động đó được hình thành từ các phân tử phản ứng bình thường nhờ hấp thụnăng lượng dưới dạng nhiệt....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Động hóa học - Chương 4 I. MỞ ĐẦU II. MỘT SỐ QUY TẮC KINH NGHIỆM 1. Hệ số nhiệt độ 2. Phương trình VantHoff 3. Trong khoảng nhiệt độ rộng, người ta còn sử dụng phương pháp kinh nghiệmIII. PHƯƠNG TRÌNH ARRHENIUS 1. Phương trình thực nghiệm và cơ sở lý thuyết của Arrhenius 2. Thiết lập phương trình Arrhenius dạng (4.8)IV. Ý NGHĨA CỦA NĂNG LƯỢNG HOẠT ĐỘNGBài tập chương IV CHƯƠNG IV ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ÐỘ LÊN TỐC ÐỘ PHẢN ỨNGI. MỞ ĐẦU Hình 4.1: Sự phụ thuộc của tốc độ vào nhiệt độII. MỘT SỐ QUY TẮC KINH NGHIỆM TOP1 Hệ số nhiệt độ TOP2 Phương trình VantHoff TOP3 Trong khoảng nhiệt độ rộng, người ta còn sử dụng phương pháp kinh nghiệmIII. PHƯƠNG TRÌNH ARRHENIUS TOP1 Phương trình thực nghiệm và cơ sở lý thuyết của Arrhenius Sự tương tự nói trên mở đường cho Arrhenius đi tới xây dựng một cơ sở lý thuyết cho phương trìnhkinh nghiệm của mình. Cơ sở lý thuyết gồm 4 giả định: Giả định thứ nhất là giả định cơ bản của Arrhenius, cho rằng: không phải tất cả mọi phân tử đều có thểphản ứng mà chỉ những phần tử nào ở dạng hoạt động (*) (hay dạng tautom) thì mới có khả năng phản ứngcó hiệu quả. Dạng phân tử hoạt động đó được hình thành từ các phân tử phản ứng bình thường nhờ hấp thụnăng lượng dưới dạng nhiệt. TOP2 Thiết lập phương trình Arrhenius dạng (4.8) Dựa vào quan điểm nhiệt động học (phương trình đẳng áp, đẳng tích của phản ứng hóa học) ta có thểbiểu diễn sự phụ thuộc của hằng số cân bằng với nhiệt độ ở dạng chung: Ở đây K - hằng số cân bằng của phản ứng, (H nhiệt độ của phản ứng. Ðiều đó có ý nghĩa là khi nhiệt độ tăng thì k tăng hay tốc độ phản ứng tăng. Phương trình Arrehniusgiải thích được tại sao khi nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng tăng. Ðiều đó được minh họa bằng hình (4.2). Còn hệ thức (4.9) và dạng đường biểu diễn của nó (đường thẳng đối với phản ứng đơn giản) cũng phảnánh quy luật, sự thay đổi tốc độ phản ứng theo nhiệt độ, tức là tốc độ phản ứng (cụ thể là hằng ssố tốc độ)thay đổi như thế nào theo nhiệt độ.IV. Ý NGHĨA CỦA NĂNG LƯỢNG HOẠT ĐỘNG HÓA Theo Arrehnius, chỉ có những phân tử nào có năng lượng dư tối thiểu so với năng lượng trung bình củaphân tử thì mới có khả năng có phản ứng hiệu quả. Năng lượng đó gọi là năng lượng hoạt hóa. Nói cách khác, năng lượng hoạt động hóa là phần năng lượng dư của mỗi phân tử cần có để lúc phảnứng dần đến biến hóa hóa học (ngoài ra có thể trình bày ý nghĩa năng lượng hoạt động hóa theo quan điểmthuyết và chạm hoạt động và phức hoạt động, sẽ nghiên cứu sau). Ta có thể hình dung năng lượng hoạt động hóa theo giản đồ sau: Hình 4.3: Năng lượng hoạt động hóa của phản ứng. Ðường cong gọi là đường phản ứng. Hệ chuyển từ trạng thái I (A + B) sang trạng thái II (X + Y) có kèm theo sự phát hay thu nhiệt. Nếu kýhiệu: Bài tập chương IV1. Dùng kiềm để xà phòng hóa etyl axetat, thu được: T (oK) 273 293 298 k (mol−1,l,ph−1) 1,17 5,08 6,65 a) Xác định năng lượng hoạt động hóa của phản ứng.b) Tính thời gian bán hủy của phản ứng khi nồng độ ban đầu của Este và kiềm bằng nhau và bằng: 0,025 mol/l, 0,0125 mol/l.CHƯƠNG VTHUYẾT VA CHẠM HOẠT ÐỘNG VÀ PHỨC HOẠT ÐỘNG I. MỞ ĐẦU II. THUYẾT VA CHẠM HOẠT ĐỘNG 1. Tính số va chạm 2. Va chạm hiệu quả 3. Thừa số không gian P 4. Thuyết va chạm hoạt động tính đến bậc tự do nộiIII. THUYẾT PHỨC HOẠT ĐỘNG 1. Mở đầu 2. Nội dung của thuyết 3. Bề mặt thế năng và đường phản ứng 4. Những hệ thức định lượng của thuyết phức hoạt động 5. So sánh