Xem mẫu
BÀI 4
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRONG
PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC
TS. Vũ Ngọc Duy
Bộ môn Hóa lý – Khoa Hóa Học – ĐH KHTN
Nhiệm vụ cơ bản
của nghiên cứu động học
aA + bB = cC + dD
• Xác định bậc phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng trong
phương trình tốc độ:
dC A
(pt. 1)
r
k [ A]n1[ B ]n 2
dt
• Xác định năng lượng hoạt hóa trong phương trình
Arrhenius:
E * / RT
(pt. 2)
k k0e
(k phụ thuộc vào nhiệt độ)
k0: thừa số trước hàm mũ
E*: năng lượng hoạt hóa, kcal/mol
Để xác định được k, n và E, ta cần theo dõi biến thiên nồng
độ chất phản ứng (hay sp) theo thời gian.
• Phương pháp cô lập: [B] >> [A] khoảng 10 lần, [B] được
coi như không đổi trong quá trình phản ứng
dC A
(pt. 1)
k '[ A]n1 với k ' k [ B ]n 2
dt
Giả thiết n1 = 1
C A, 0
dC A
ln
k't
k '[ A]
CA
dt
ln(CA,0/CA) phụ thuộc tuyến tính vào t
C
Ln(CA,0/CA)
CA,0
Kết quả thực
nghiệm
- Giả thiết đúng
(Phản ứng bậc 1)
k’
- k’ là độ dốc
đường thẳng
t
t
Xác định k, n2:
n2
k ' k[ B]
Mỗi một nồng độ B (rất dư) cho một giá trị k’
ln( k ' ) ln( k ) n 2 ln([ B ])
Thực nghiệm:
[B]1
k’1
[B]2
k’2
….
[B]n
k’n
ln(k’)
n2
ln(k)
[B]
- n2 là độ dốc của đường thẳng biểu diễn sự phụ thuộc ln(k’) theo [B]
- Giao điểm với trục tung cho giá trị ln(k) → k
Xác định E*:
E* / RT
E*
ln( k ) ln( k 0 )
RT
k k0e
Thực nghiệm xác định k ở các nhiệt độ khác nhau:
T1
T2
….
Tn
k1
k2
kn
1/T1
1/T2
….
1/Tn
ln(k1)
ln(k2)
ln(k)
ln(k0)
tg(α)= -E*/R
ln(kn)
1/T
Lưu ý: đơn vị nhiệt độ K
Thông thường k đo ở khoảng cách nhiệt độ 10 K
nguon tai.lieu . vn
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRONG
PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC
TS. Vũ Ngọc Duy
Bộ môn Hóa lý – Khoa Hóa Học – ĐH KHTN
Nhiệm vụ cơ bản
của nghiên cứu động học
aA + bB = cC + dD
• Xác định bậc phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng trong
phương trình tốc độ:
dC A
(pt. 1)
r
k [ A]n1[ B ]n 2
dt
• Xác định năng lượng hoạt hóa trong phương trình
Arrhenius:
E * / RT
(pt. 2)
k k0e
(k phụ thuộc vào nhiệt độ)
k0: thừa số trước hàm mũ
E*: năng lượng hoạt hóa, kcal/mol
Để xác định được k, n và E, ta cần theo dõi biến thiên nồng
độ chất phản ứng (hay sp) theo thời gian.
• Phương pháp cô lập: [B] >> [A] khoảng 10 lần, [B] được
coi như không đổi trong quá trình phản ứng
dC A
(pt. 1)
k '[ A]n1 với k ' k [ B ]n 2
dt
Giả thiết n1 = 1
C A, 0
dC A
ln
k't
k '[ A]
CA
dt
ln(CA,0/CA) phụ thuộc tuyến tính vào t
C
Ln(CA,0/CA)
CA,0
Kết quả thực
nghiệm
- Giả thiết đúng
(Phản ứng bậc 1)
k’
- k’ là độ dốc
đường thẳng
t
t
Xác định k, n2:
n2
k ' k[ B]
Mỗi một nồng độ B (rất dư) cho một giá trị k’
ln( k ' ) ln( k ) n 2 ln([ B ])
Thực nghiệm:
[B]1
k’1
[B]2
k’2
….
[B]n
k’n
ln(k’)
n2
ln(k)
[B]
- n2 là độ dốc của đường thẳng biểu diễn sự phụ thuộc ln(k’) theo [B]
- Giao điểm với trục tung cho giá trị ln(k) → k
Xác định E*:
E* / RT
E*
ln( k ) ln( k 0 )
RT
k k0e
Thực nghiệm xác định k ở các nhiệt độ khác nhau:
T1
T2
….
Tn
k1
k2
kn
1/T1
1/T2
….
1/Tn
ln(k1)
ln(k2)
ln(k)
ln(k0)
tg(α)= -E*/R
ln(kn)
1/T
Lưu ý: đơn vị nhiệt độ K
Thông thường k đo ở khoảng cách nhiệt độ 10 K