tailieunhanh - Bài giảng Hoá lý 2 - Bài 5 (Phần 2: Động hoá học)

Bài giảng Hoá lý 2 - Bài 5 Các quy luật động học phức tạp (Phần 2: Động hoá học) gồm các nội dung chính: Phản ứng thuận nghịch phản ứng nối tiếp, phản ứng song song,.! | CÁC QUY LUẬT ĐỘNG HỌC PHỨC TẠP Phản ứng thuận nghịch Phản ứng nối tiếp Phản ứng song song 1. Phản ứng thuận nghịch Phản ứng thuận nghịch bậc 1: A k ↔ k’ B Tốc độ phản ứng thuận : r = kCA Tốc độ phản ứng nghịch: r’ = k’CB Khi đạt cân bằng : r = r’ → kCA,eq = k’CB,eq ;Keq = k/k’ = CB,eq/CA,eq Keq hằng số cân bằng C C 0 C A ,eq C A ,eq C 0 C A ,eq t 1. Phản ứng thuận nghịch dC A kC A k ' C B dt Tốc độ phản ứng: r Cân bằng chất: CB CB,0 (CA,0 CA ) dCA kCA k '[CB,0 (CA,0 CA )] dt k' dC CA,eq (CA,0 CB,0 ) Phản ứng cân bằng: A 0 k k' dt dCA d(CA CA,eq) r (k k')(CA CA,eq) dt dt ln(CA CA,eq ) CA CA,eq (CA,0 CA,eq )e (k k ')t tg(α) = - (k+k’) t 2. Phản ứng song song k1 B1 k2 B2 Phản ứng song song bậc 1: A Tốc độ phản ứng 1: r1 = k1CA Tốc độ phản ứng 2: r2 = k2CA Tốc độ tiêu thụ A : r = r1 + r2 = k1CA + k2CA= kCA = -dCA/dt (k = k1 + k2) ln C A, 0 CA kt (k hay C A C A , 0 e 1 k2 )t Nhận xét: phương trình giống với phản ứng bậc 1 Tỉ lệ tạo sản phẩm B1/B2 = r1/r2 = k1/k2 C B1 k1C A, 0 k1 k 2 (1 e ( k1 k 2 ) t ) CB 2 k 2C A,0 k1 k 2 (1 e ( k1 k 2 )t ) 3. Phản ứng nối tiếp k1 Phản ứng nối tiếp bậc 1: A → t=0 t Tốc độ tiêu thụ A : k2 B → C CA,0 0 CA + CB + 0 CC = CA,0 C A C A, 0 e k1t -dCA/dt = k1CA Tốc độ biến thiên B : dCB/dt = k1CA - k2CB (pt. ) (pt. ) Thay (pt. ) vào (pt. ) và lấy tích phân: CB k1C A, 0 k 2 k1 (e k1t e k 2t ) (pt. ) Tốc độ hình thành C: 1 CC C A, 0 C A C B C A, 0 [1 ( k1e k 2t k 2 e k1t )] k 2 k1 (pt. .