4 Phương pháp thực nghiệm đo tốc độ phản ứng, xác định bậc, và hằng số tốc độ phản ứng

1.4 Phương pháp thực nghiệm đo tốc độ phản

ứng, xác định bậc, và hằng số tốc độ phản ứng

1.4.2 Xác định bậc phản ứng

1.4.2.1 Phương pháp thế

- Nguyên tắc: Xác định biến thiên nồng độ của chất nào đó ở

thời điểm khác nhau, rồi lấy giá trị thực nghiệm thu được thế

vào các dạng phương trình của phản ứng bậc 0, 1, 2, 3...

xem phương trình nào có giá trị hằng số tốc độ không thay

đổi, thì bậc phản ứng với phương trình đó

- Trường hợp không tìm thấy một phương trình cho giá trị k

không đổi, thì phản ứng nghiên cứu là phản ứng phức tạp,

tìm cách thích hợp để xác định



1.4 Phương pháp thực nghiệm đo tốc độ phản

ứng, xác định bậc, và hằng số tốc độ phản ứng

1.4.2 Xác định bậc phản ứng

1.4.2.1 Phương pháp thế

Ví dụ: Phản ứng xà phòng hóa metyl axetat bằng NaOH ở 298K xảy ra như

sau:

t(giây): 180

300

420

600

1500

NaOH

CM



7,4.10-3 6,34.10-3

5,5.10-3

4,64.10-3

2,54.10-3

Biết rằng nồng độ kiềm và este ban đâu là như nhau và bằng 0,01M. Hãy xác

định bậc của phản ứng:



1.4 Phương pháp thực nghiệm đo tốc độ phản

ứng, xác định bậc, và hằng số tốc độ phản ứng

1.4.2 Xác định bậc phản ứng

1.4.2.2 Phương pháp đồ thị

- Nguyên tắc của phương pháp này là xây dựng đồ thị sự

phụ thuộc của nồng độ vào thời gian C = f(t). Tìm xem dạng

nào của hàm số cho đường biểu diễn là đường thẳng, thì

bậc của phản ứng phải tìm ứng với dạng hàm số đó.



1.4 Phương pháp thực nghiệm đo tốc độ phản

ứng, xác định bậc, và hằng số tốc độ phản ứng

1.4.2 Xác định bậc phản ứng

1.4.2.2 Phương đồ thị

a. Phản ứng bậc nhất



k.t

lg( a − x ) = lg a −

2,303

a



lga



k

tgα = −

2,303



t



1.4 Phương pháp thực nghiệm đo tốc độ phản

ứng, xác định bậc, và hằng số tốc độ phản ứng

1.4.2 Xác định bậc phản ứng

1.4.2.2 Phương đồ thị

b. Phản ứng bậc hai

ln

ln



[a – x]



[a – x]

[b - x]



= [a – b]kt + ln



[b - x]

ln

a


a

b



[a – x]

[b - x]

a>b



t

t



1.4 Phương pháp thực nghiệm đo tốc độ phản

ứng, xác định bậc, và hằng số tốc độ phản ứng

1.4.2 Xác định bậc phản ứng

1.4.2.3 Phương pháp nồng độ đầu



d[ A ]

n

v=−

= k.( a − x )

dt

n

Khi t ≈ 0, a – x ≈ a ⇒ v o = k.a

Làm thí nghiệm lần 2 với nồng độ a và a : v = k.( a

/



Từ đó:



 a

= /

/

vo  a 

vo



n



⇒ n=



lgv o − lg v io

lg a − lg a /



/

o



)



/ n



1.4 Phương pháp thực nghiệm đo tốc độ phản

ứng, xác định bậc, và hằng số tốc độ phản ứng

1.4.2 Xác định bậc phản ứng

1.4.2.4 Phương pháp chu kỳ bán hủy



Đối với phản ứng bậc 1:



t1

Trường hợp chung (n

≠1):



2



0,693

=

= const

k



n = 1+



lgt 1 − lg t

2

/



/

1



lg a − lg a



2



1.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ phản ứng

Nhiệt độ có ảnh hưởng rõ rệt lên tốc độ phản ứng hóa học. Đối

với hầu hết phản ứng khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng tăng

Tuy nhiên, nhiệt độ có ảnh hưởng khác nhau lên tốc độ phản ứng.

Hình vẽ 1.7 làm sáng tỏ điều đó



1.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ phản ứng