Ảnh hưởng của xúc tác đến tốc độ phản ứng.
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (740.87 KB, 124 trang )
Phản ứng có xúc tác thường hoá thấp hơn so với phản ứng không có
diễn ra qua nhiều giai đoạn trung xúc tác (hình 3) và do đó làm tăng tốc độ
gian (tạo ra các hợp chất trung gian).
K
A + B
→ C +D
A + K
Các phản ứng xúc tác bằng enzym
→ [AK]
Hình 3
phản ứng.
*
có năng lượng hoạt hoá thấp hơn nhiều so
Tọa độ phản ứng
[AK]* + B → [ABK]*
[ABK]* → C + D + K
với phản ứng không có xúc tác hoặc có
xúc tác vô cơ. Do đó nó có thể làm cho
các phản ứng trong cơ thể diễn ra vô cùng
nhanh chóng.
Ví dụ: Phản ứng phân huỷ hiđro
peoxit 2H2O2 → 2H2O + O2 nếu không có
xúc tác thì đòi hỏi một năng lượng hoạt
hoá là 35,96 kcal/mol.
Khi có xúc tác platin E = 24,02
kcal/mol, còn khi được xúc tác bằng
enzym catalaza chỉ cần một năng lượng
hoạt hoá 14 kcal/mol.
- Điều này có nghĩa là đối với những phản
ứng không có khả năng xảy ra khi xét về
tiêu chuẩn nhiệt động học thì không thể
E
[ AB
( ]
E
tìm được chất xúc tác cho nó.
*
[AK]* [ABK]*
E
- Một chất xúc tác thường chỉ có thể xúc
E
tác cho một phản ứng hoặc một loại phản
C+D
A+B
ứng nhất định. Tính chọn lọc thể hiện đặc
biệt rõ đối với các enzym, vì vậy người ta
thường nói enzym có tính đặc hiệu cao.
4.3. Một số đặc điểm của xúc tác.
- Chất xúc tác chỉ có thể làm tăng tốc - Sở dĩ như vậy là vì: về nguyên tắc xúc
độ của phản ứng mà không thể gây ra tác không bị thay đổi sau phản ứng.
được phản ứng.
- Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản
ứng thuận bao nhiêu lần thì cũng làm
tăng tốc độ phản ứng nghịch bấy
nhiêu lần.
- Chất xúc tác có tính chọn lọc.
- Một lượng nhỏ chất xúc tác có thể
xúc tác cho một lượng lớn chất phản
ứng.
d) Củng cố, tổng kết: Nhắc lại các công thức ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
f) Giao bài tập:
- Xem lại toàn bộ kiến thức vừa học.
- Làm bài tập chương 4.
2.4. CHƯƠNG IV: ĐỘNG HOÁ HỌC
a) Xác định mục tiêu
- Mục tiêu về kiến thức :
- Nguyên lý cân bằng chuyển dịch Le Chatorlier.
- Lập biểu thức tính hằng số cân bằng theo nồng độ và theo áp suất dựa vào
nồng độ của các chất tham gia và sản phẩm.
- Mục tiêu về kỹ năng: Áp dụng công thức để giải bài tập và giải thích sự dịch
chuyển cân bằng khi có các yếu tố tác động đến phản ứng.
- Mục tiêu về thái độ: Chủ động tích cực trong việc học tập, nghiên cứu sâu về phản
ứng hóa học
b) Chuẩn bị:
- Giảng viên: Phương tiện dạy học (Bảng viết và máy chiếu), Sách bài tập, Giáo trình.
- Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập…
c) Nội dung giảng dạy chi tiết
- Tên bài (mục):
Chương 4
ĐỘNG HOÁ HỌC
(Phần 2)
- Lượng thời gian: 3 tiết
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Yêu cầu SV nhắc lại công thức tính vận tốc của phản ứng, các yếu tố ảnh
hưởng đến tốc độ của phản ứng.
ND SV phải biết
ND SV nên biết
(GV bao quát lớp. SV đọc giáo trình, thảo
(GV nhắc lại kiến thức và ghi lên bảng
tóm tắt nội dung. SV ghi chép, nhớ lại luận trên lớp)
kiến thức và lĩnh hội kiến thức mới)
5. Cân bằng hoá học.
5.1. Phản ứng thuận nghịch - hằng
số cân bằng.
Phản ứng thuận nghịch là phản ứng
diễn ra theo hai chiều:
A+B ƒ
CH3COOC2H5 + H2O
C +D
vt = k1[A][B]
vn = k2[C][D]
Ví dụ:
k1 [ A ] ' [ B ] ' = k 2 [ C ] ' [ D ] '
ƒ
CH3COOH
+ C2H5OH
Trong quá trình phản ứng, tốc độ phản
ứng thuận giảm dần, còn tốc độ phản ứng
nghịch tăng dần. Khi vt = vn thì người ta
nói phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng
Từ đó rút ra:
Kc =
k1 [ C ] ' [ D ] '
=
k 2 [ A ] '[ B] '
+ K là tỉ số giữa tích số nồng độ các chất
sản phẩm phản ứng và tích số nồng độ
(6)
chất chất tham gia phản ứng, nó được gọi
là hằng số cân bằng của phản ứng.
+ K là đại lượng đặc trưng cho một cân
bằng.
+ K có giá trị càng lớn chứng tỏ cân bằng
chuyển nhiều hơn theo chiều thuận.
Ví dụ 1:
5.2. Nguyên lý chuyển dịch cân bằng
FeCl3 + 3KSCN ƒ Fe(SCN)3 + 3KCl
Lơ Satơlie.
"Khi một trong những điều vàng nhạt
đỏ đậm
kiện tồn tại của cân bằng như: nồng
Khi cân bằng đã được thiết lập nếu
độ, nhiệt độ, áp suất bị thay đổi thì ta thêm vào hệ một ít tinh thể KCl sẽ nhận
cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thấy màu nhạt đi. Điều đó chứng tỏ cân
chống lại tác dụng thay đổi đó".
bằng đã chuyển dịch theo chiều nghịch tức
là chiều làm giảm bớt nồng độ KCl.
Ngược lại, màu đỏ sẽ đậm lên nếu ta thêm
KSCN hay FeCl3, chứng tỏ cân bằng đã
chuyển dịch theo chiều thuận để làm giảm
nồng độ các chất thêm vào.
Ví dụ 2:
N2 + 3H2
ƒ
2NH3 + Q
Phản ứng theo chiều thuận toả
nhiệt làm cho hệ nóng lên đồng thời lại
tạo ra ít số phân tử hơn do đó làm giảm áp
suất trong hệ. Vì vậy nếu giảm nhiệt độ
(làm lạnh hệ phản ứng) thì cân bằng sẽ
chuyển dịch theo chiều thuận là chiều toả
nhiệt. Nếu tăng áp suất (ví dụ bằng cách
nén hệ) thì cân bằng sẽ phải chuyển dịch
theo tạo ra ít số phân tử hơn, tức là chiều
thuận.
6. Các phản ứng phức tạp.
Trong tổng hợp amoniac, để tăng
6.1. Phản ứng thuận nghịch.
hiệu suất của phản ứng, người ta thường
Gồm hai phản ứng thành phần:
thực hiện ở áp suất rất cao và nhiệt độ
phản ứng thuận và phản ứng nghịch.
tương đối thấp.
6.2. Phản ứng nối tiếp.
Phản ứng diễn ra theo những
giai đoạn nối tiếp.
Phản ứng nối tiếp có dạng:
k1
k2
A
→ B
→C
Trong đó B là sản phẩm trung gian.
Ví dụ:
A +B
H 2 + I2
ƒ
C + D
ƒ
2HI
Khi vt = vn phản ứng thuận nghịch
đạt tới trạng thái cân bằng.
Ở trạng thái cân bằng, nồng độ các
chất không thay đổi.
Ví dụ: Phản ứng thuỷ phân trisacarit
C18H32O16
C18H 32O16 + H 2O → C12 H 22O11 + C 6H12O6
C12 H 22O11 + H 2O → C6H12O 6 + C6 H12O6
6.3. Phản ứng dây chuyền.
Phản ứng dây chuyền có liên
glucoza
fructoza
quan đến sự xuất hiện các gốc tự do.
Tốc độ của phản ứng nối tiếp là tốc độ
của phản ứng nào chậm nhất trong các
phản ứng thành phần.
Ví dụ: Phản ứng giữa hidro và clo
