Bài giảng Hóa đại cương - Chương 4: Động học của phản ứng hóa học

1HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 CHÖÔNG 4 ÑOÄNG HOÏC CUÛA PHAÛN ÖÙNG HOÙA HOÏC 2HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 4.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ ÑOÄNG HOÙA HOÏC - Noäi dung nghieân cöùu cuûa ñoäng hoùa hoïc. - Phaûn öùng hoùa hoïc: heä soá tæ löôïng, phaûn öùng ñôn giaûn vaø phöùc taïp, cô cheá phaûn öùng, phaûn öùng ñoàng theå vaø dò theå. PƯ đồng thể PƯ dị thể 3HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 4.2. TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG VAØ CAÙC YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG 4.2.1. Khaùi nieäm veà toác ñoä phaûn öùng: - Ñònh nghóa: Toác ñoä cuûa phaûn öùng hoùa hoïc laø soá taùc duïng cơ bản trong moät ñôn vò thôøi gian vaø ñôn vò theå tích (ñoái vôùi phaûn öùng ñoàng theå) hoaëc trong moät ñôn vò thôøi gian vaø treân moät ñôn vò dieän tích beà maët phaân chia caùc pha (ñoái vôùi phaûn öùng dò theå). 4HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 -Thöïc teá thöôøng duøng nhöõng ñaïi löôïng tæ leä vôùi soá taùc duïng cơ bản naøy: ñoä thay ñoåi noàng ñoä (mol/lit) cuûa chaát phaûn öùng hay saûn phaåm phaûn öùng trong moät ñôn vò thôøi gian, ñoâi khi quan saùt söï thay ñoåi maøu saéc, ñoä ñuïc trong. 5HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 -Toác ñoä trung bình (trong khoaûng thôøi gian): * Ñoái vôùi phaûn öùng A + B = C + D  Tính theo chaát phaûn öùng: neáu noàng ñoä chaát A hay B ôû thôøi ñieåm  1 laø C 1 , ôû thôøi ñieåm  2 laø C 2 thì toác ñoä trung bình cuûa phaûn öùng trong khoaûng thôøi gian naøy laø:       CCC 12 12 6HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3  Tính theo saûn phaåm: neáu noàng ñoä chaát D hay E ôû thôøi ñieåm  1 laø C ’ 1 ôû thôøi ñieåm  2 laø C’ 2 thì toác ñoä trung bình cuûa phaûn öùng trong khoaûng thôøi gian naøy laø:       CCC 12 ' 1 ' 2    C Daáu : chaát phaûn öùng, daáu +: saûn phaåm. Toång quaùt: 7HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 * Ñoái vôùi phaûn öùng toång quaùt a A + b B = d D + e E             ED BA C e 1C d 1 C b 1C a 1 v 8HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 - Toác ñoä töùc thôøi (tính taïi thôøi ñieåm  nhaát ñònh): Phaûn öùng: a A + b B = d D + e E 1 1 1 1 A B D E dC dC v a d b d dC dC d d e d                 9HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 - Caùc yeáu toá aûnh höôûng: noàng ñoä, nhieät ñoä, xuùc taùc. 4.2.2. AÛnh höôûng cuûa noàng ñoä chaát phaûn öùng: a- Ñònh luaät taùc duïng khoái löôïng: - Muoán cho phaûn öùng xaûy ra caùc tieåu phaân chaát phaûn öùng phaûi va chaïm nhau, toác ñoä phaûn öùng caøng lôùn khi soá va chaïm caøng nhieàu = khi soá tieåu phaân caøng lôùn, neân toác ñoä phaûn öùng tæ leä thuaän vôùi noàng ñoä chaát phaûn öùng. 10 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Ñònh luaät taùc duïng khoái löôïng cuûa Guldberg vaø Waage: Trong heä ñoàng theå, ôû nhieät ñoä khoâng ñoåi, toác ñoä phaûn öùng tæ leä thuaän vôùi tích soá noàng ñoä caùc chaát phaûn öùng vôùi soá muõ baèng heä soá tæ löôïng cuûa caùc chaát phaûn öùng. 11 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 - Bieåu thöùc toác ñoä phaûn öùng: Ñoái vôùi phaûn öùng toång quaùt aA + bB = cC + dD : n m A B v kC C v: toác ñoä töùc thôøi ôû thôøi ñieåm nhaát ñònh; C: noàng ñoä chaát phaûn öùng ôû thôøi ñieåm ñoù; k: heä soá tæ leä vaø ñöôïc goïi laø haèng soá toác ñoä phaûn öùng. 12 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 n, m: baäc phaûn öùng theo chaát phaûn öùng; n+m: baäc phaûn öùng cuûa phaûn öùng. Phaûn öùng ñoàng theå ñôn giaûn  1 giai ñoaïn: Baäc theo caùc chaát phaûn öùng ñuùng baèng heä soá tæ löôïng trong phöông trình phaûn öùng (n = a; m = b). Phaûn öùng phöùc taïp  nhieàu giai ñoaïn: Baäc phaûn öùng coù giaù trò khaùc vôùi heä soá tæ löôïng trong phöông trình phaûn öùng. 13 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Toác ñoä cuûa phaûn öùng phöùc taïp ñöôïc xaùc ñònh bôûi giai ñoaïn xaûy ra chaäm nhaát, coù theå khaùc vôùi heä soá tæ löôïng cuûa phaûn öùng toång coäng. Baäc phaûn öùng vaø bieåu thöùc toác ñoä phaûn öùng thöïc teá ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Ví duï caùc phaûn öùng: 2N 2 O 5 = 4 NO 2 + O 2 (1) 2 NO + O 2 = 2 NO 2 (2) ñeàu laø phaûn öùng phöùc taïp vì chuùng ñeàu dieãn ra qua 2 giai ñoaïn, thöïc nghieäm xaùc ñònh phaûn öùng (1) coù: 14 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 baäc phaûn öùng laø 1 (khaùc heä soá tæ löôïng cuûa N 2 O 5 ), coøn phaûn öùng (2) coù: 2 5N O v kC 2 2 NO O v kC C vaø do ñoù coù baäc phaûn öùng laø 3 (baèng heä soá tæ löôïng cuûa NO vaø O 2 ). Baäc pö toång coäng cuûa phaûn öùng baèng toång caùc baäc pö theo chaát cuûa caùc chaát pö hay baèng toång caùc soá muõ cuûa noàng ñoä caùc chaát pö ghi trong bieåu thöùc toác ñoä pö. 15 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Ví duï: Phaûn öùng baäc 1 I 2  2I v = k[I 2 ] 2N 2 O 5  4NO 2 + O 2 v = k[N 2 O 5 ] NO + O 3  NO 2 + O 2 v = k.[NO].[O 3 ] 2 HI  H 2 + I 2 v = k.[HI] 2 Ví duï: Phaûn öùng baäc 2 CaCO 3 (r)  CaO (r) + CO 2 (k) v = k.[CaCO 3 ] 0 = k Ví duï: Phaûn öùng baäc 0 Ví duï: Phaûn öùng baäc 3/2 CH 3 CHO (k)  CH 4 (k) CO (k) v = k.[CH 3 CHO] 3/2 16 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Baøi taäp 1.Vieát bieåu thöùc tính vaän toác caùc phaûn öùng đơn giản: a.2NO(k) + O 2 (k)  2NO 2 (k) b. C(gr) + CO 2 (k)  2CO (k) c.NH 4 NO 3 (r) N 2 O (k) + 2H 2 O(k 2. Khi giaûm noàng ñoä caùc chaát phaûn öùng xuoáng 3 laàn, toác ñoä caùc phaûn öùng 1a,1b,1c thay ñoåi nhö theá naøo? 3.Khi giaûm theå tích bình phaûn öùng xuoáng 2 laàn, toác ñoä caùc phaûn öùng 1a, 1b,1c thay ñoåi nhö theá naøo? 4.Khi giaûm aùp suaát cuûa heä xuoáng 2 laàn. Toác ñoä caùc phaûn öùng 1a,1b,1c thay ñoåi nhö theá naøo? 17 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 b- Haèng soá toác ñoä phaûn öùng : - Theo tính toaùn lyù thuyeát: RT *E R *S RT E e.e.e.zk *   z: heäsoá tæ leä ; = z .exp(S*/R); E*, S*: naêng löôïng hoaït hoùa, entropi hoaït hoùa cuûa phaûn öùng. - Phaûn öùng cuï theå  = const, neân k chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, nghóa laø k laø haèng soá taïi nhieät ñoä nhaát ñònh. 18 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 - YÙ nghóa vaät lyù cuûa k: khi C A = C B = 1 M thì k = v, töø ñaây: k laø toác ñoä rieâng cuûa phaûn öùng ñaõ choïn. - Xaùc ñònh k: Laáy tích phaân caùc phöông trình toác ñoä phaûn öùng. Chaúng haïn ñoái vôùi phaûn öùng baäc moät: C C ln 1 kClnkCln kd C dC d dC kCv 0 0      19 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 4.2.3. AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä: a- Quy taéc (kinh nghieäm) Van’t Hoff: Khi taêng nhieät ñoä leân 10 o C thì toác ñoä phaûn öùng taêng leân khoaûng töø 2 ñeán 4 laàn. Soá laàn taêng naøy ñöôïc goïi laø heä soá nhieät ñoä cuûa toác ñoä, ñöôïc kyù hieäu  vaø: t 10.ntn t 10t k k quaùttoånghay42 k k   10 )(t t1 t2 t1 2t 12 γ k k v v t  20 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Ví duï: Xaùc ñònh haèng soá toác ñoä k ôû 30oC vaø tính toác ñoä phaûn öùng taêng leân bao nhieâu laàn khi taêng nhieät ñoä leân 100 o C ñoái vôùi phaûn öùng phaân huûy N 2 O 5 thaønh NO 2 vaø O 2 , bieát haèng soá k cuûa phaûn öùng ôû 0 o Cvaø 60 o C töông öùng baèng 7,9. 10 7 vaø 2,57. 10 3 . Giaûi:  Tính haèng soá k ôû 30oC:   86,386,3 10.9,7 10.57,2 k k 6 7 3 0 10.606           537 3 o30 3 0 10.30 10.6,386,3x10.9,7 86,3xkk86,3 k k     21 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3  Tính ñoä taêng toác ñoä phaûn öùng khi taêng nhieät ñoä leân 100oC: b- Phöông trình (thöïc nghieäm) Arrhe’nius: - Phöông trình : RT E R S RT E * *** e.e.ze.kln RT E b T a kln   k: haèng soá toác ñoä phaûn öùng; T: nhieät ñoä tuyeät ñoái. a,b: xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm, baèng tính toaùn lyù thuyeát Arrhenius xaùc ñònh:  lnb; R E a *   730 7.10 30 3,86 12767 k k    22 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 -Theo lyù thuyeát hoaït hoùa: khi ñoát noùng toác ñoä phaûn öùng taêng leân do taêng soá laàn va chaïm nhöng khoâng ñaùng keå, maø laø chuû yeáu do taêng soá tieåu phaân hoaït ñoäng. Ñieàu naøy ñöôïc giaûi thích theo ñònh luaät Boltzmann: maø khi nhieät ñoä taêng tæ soá naøy taêng maïnh. Ví duï: ñoái vôùi phaûn öùng phaân huûy N 2 O 5 noùi treân, khi taêng nhieät ñoä töø 30 o C leân 100 o C tæ soá naøy taêng leân 12767 laàn. heä cuûa phaân tieåu soá toång ñoäng hoaït phaân tieåu soáá N ' N RT * E e   23 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 4.2.4- Lyù thuyeát hoaït hoùa vaø naêng löôïng hoaït hoùa, entropi hoaït hoùa: - Naêng löôïng hoaït hoùa (E*): * Muoán va chaïm coù hieäu quaû (xaûy ra phaûn öùng) thì caùc tieåu phaân va chaïm phaûi coù naêng löôïng dö toái thieåu naøo ñaáy so vôùi naêng löôïng trung bình cuûa caùc tieåu phaân trong heä ñeå thaéng ñöôïc löïc ñaåy giöõa caùc lôùp voû electron cuûa caùc tieåu phaân, ñeå coù theå va chaïm nhau, phaù huûy lieân keát cuõ, taïo lieân keát môùi. 24 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 * Naêng löôïng dö toái thieåu ñoù goïi laø naêng löôïng hoaït hoùa cuûa tieåu phaân, coøn tieåu phaân laø tieåu phaân hoaït ñoäng. * Naêng löôïng hoaït hoùa cuûa phaûn öùng:  Baèng toång naêng löôïng hoaït hoùa cuûa caùc chaát p.öùng: Ví duï: ñoái vôùi phaûn öùng aA + bB = cC + dD: * B * A * bEaEE   Baèng hieäu soá giöõa naêng löôïng toái thieåu caàn thieát cuûa heä phaûn öùng ñeå töông taùc xaûy ra vaø naêng löôïng ban ñaàu cuûa heä phaûn öùng. E * = E (tt) – E (bđ) 25 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 * Toùm laïi: naêng löôïng hoaït hoùa cuûa chaát laø naêng löôïng toái thieåu caàn cung caáp cho caùc tieåu phaân ñeå chuùng trôû thaønh hoaït ñoäng, do ñoù naêng löôïng hoaït hoùa caøng nhoû, phaûn öùng caøng deã xaûy ra, toác ñoä phaûn öùng caøng lôùn. Ett Ebđ Năng lượng Tiến trình PƯ 26 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 * Cô cheá phaûn öùng:  Theo quan nieäm cuõ: phaûn öùng dieãn ra theo con ñöôøng taát caû lieân keát cuõ phaûi bò phaù vôõ heát roài lieân keát môùi môùi ñöôïc taïo thaønh. Con ñöôøng naøy ñoøi hoûi naêng löôïng hoaït hoùa lôùn. Ví duï: Theo cô cheá naøy phaûn öùng toång hôïp HI töø H 2 vaø I 2 ñoøi hoûi naêng löôïng hoaït hoùa lôùn: ( ) neân phaûn öùng khoù xaûy ra, nhöng thöïc teá phaûn öùng naøy töông ñoái deã xaûy ra. mol/kcal14036104EEE 22 plIplH *  27 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3  Theo quan nieäm môùi: ña soá phaûn öùng dieãn ra qua giai ñoaïn taïo thaønh hôïp chaát trung gian hoaït ñoäng (phöùc chaát hoaït ñoäng); hôïp chaát naøy khoâng beàn seõ phaân huûy taïo thaønh saûn phaåm. Söï taïo thaønh phöùc chaát hoaït ñoäng ñoøi hoûi naêng löôïng hoaït hoùa nhoû neân phaûn öùng deã xaûy ra. 28 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Nhö vaäy theo cô cheá naøy naêng löôïng hoaït hoùa laø naêng löôïng caàn thieát ñeå chuyeån caùc chaát phaûn öùng sang traïng thaùi phöùc chaát hoaït ñoäng. Theo cô cheá naøy trong khi caùc lieân keát cuõ chöa bò phaù vôû heát thì lieân keát môùi ñaõ ñöôïc taïo thaønh. H 2 + I 2  H 2 ---- I 2  2 HI * Naêng löôïng hoaït hoùa cuûa phaûn öùng coù theå tính ñöôïc khi bieát 2 giaù trò cuûa haèng soá toác ñoä phaûn öùng k (k 1 , k 2 ) ôû 2 nhieät ñoä khaùc nhau (T 1 , T 2 ): 1 2 12 21 1 2 12 21* k k lg) TT TT (576,4 k k ln) TT TT (RE     29 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 - Entropi hoaït hoùa (S*): * Khoâng chæ naêng löôïng hoaït hoùa maø coøn 1 soá yeáu toá khaùc nöõa, nhö söï ñònh höôùng trong khoâng gian khi va chaïm cuûa caùc tieåu phaân, cuõng coù aûnh höôûng ñeán hieäu quaû cuûa va chaïm, nghóa laø coù aûnh höôûng ñeán toác ñoä phaûn öùng. H2I2 (a) (b)Va chạm 30 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Ví duï: ñoái vôùi phaûn öùng toång hôïp HI noùi treân ñeå taïo thaønh phöùc chaát hoaït ñoäng H 2 ---I 2 thì söï ñònh höôùng cuûa caùc phaân töû H 2 vaø I 2 khi va chaïm theo tröôøng hôïp (a) seõ thuaän lôïi hôn tröôøng hôïp (b). Toùm laïi ñeå xaûy ra phaûn öùng, caùc tieåu phaân phaûi coù naêng löôïng caàn thieát vaø phaûi coù ñöôïc söï ñònh höôùng thuaän lôïi nhaát ñònh khi va chaïm. * Entropi hoaït hoùa ñaëc tröng cho xaùc suaát ñònh höôùng coù hieäu quaû khi va chaïm: WlnR coù theå coù höôùng ñònh caùch soá toång lôïi thuaän höôùng ñònh caùch soá lnR * S  31 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 -Haèng soá toác ñoä k, nghóa laø toác ñoä phaûn öùng, ñöôïc quyeát ñònh bôûi 2 yeáu toá naêng löôïng (entanpi H) vaø hình hoïc (entropi S): E* nhoû, nhöng S* lôùn thì k vaãn raát beù vaø phaûn öùng xaûy ra chaäm; ngöôïc laïi E* tuy coù theå raát lôùn, nhöng S* beù thì phaûn öùng vaãn xaûy ra nhanh. - Toùm laïi theo thuyeát hoaït hoùa: khi taêng noàng ñoä chaát phaûn öùng laøm taêng soá tieåu phaân hoaït ñoäng, laøm taêng soá va chaïm coù hieäu quaû, daãn ñeán taêng toác ñoä phaûn öùng. 32 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 4.2.5. AÛnh höôûng cuûa chaát xuùc taùc: a- Khaùi nieäm veà xuùc taùc:  Chaát xuùc taùc laø chaát laøm taêng toác ñoä phaûn öùng hoaëc gaây neân phaûn öùng (neáu phaûn öùng coù theå xaûy ra).  Chaát öùc cheá laø chaát laøm cho toác ñoä phaûn öùng chaäm laïi.  Caùc ñaëc ñieåm cuûa chaát xuùc taùc: - Löôïng duøng ít hôn chaát phaûn öùng raát nhieàu laàn. - Khoâng thay ñoåi veà löôïng cuõng nhö veà thaønh phaàn vaø tính chaát hoùa hoïc sau phaûn öùng (veà lyù thuyeát). - Moãi chaát xuùc taùc thöôøng chæ coù taùc duïng ñoái vôùi moät phaûn öùng nhaát ñònh. 33 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3  Ñònh nghóa: Chaát xuùc taùc laø nhöõng chaát laøm taêng toác ñoä phaûn öùng do tham gia vaøo töông taùc hoùa hoïc vôùi caùc chaát phaûn öùng ôû giai ñoaïn trung gian, nhöng sau phaûn öùng noù ñöôïc phuïc hoài vaø giöõ nguyeân veà löôïng cuõng nhö thaønh phaàn vaø tính chaát hoùa hoïc.  Xuùc taùc ñoàng theå laø chaát xuùc taùc cuøng pha vôùi hoãn hôïp phaûn öùng, coøn khi chaát xuùc taùc coù pha khaùc vôùi hoãn hôïp phaûn öùng thì ñoù laø xuùc taùc dò theå 34 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Ví duï: phaûn öùng oxyhoùa khí SO 2 thaønh khí SO 3 khi duøng hoãn hôïp khí NO vaø NO 2 laøm xuùc taùc laø quaù trình xuùc taùc ñoàng theå, coøn khi duøng boät V 2 O 5 laøm xuùc taùc laø quaù trình xuùc taùc dò theå. 35 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3  Phaûn öùng xuùc taùc enzim laø phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra döôùi taùc duïng xuùc taùc cuûa caùc chaát anbumin ñaëc bieät ñöôïc goïi laø caùc enzim (men). Nhöõng phaûn öùng naøy laø nhöõng phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra trong cô theå sinh vaät. Öu ñieåm cuûa xuùc taùc enzim laø coù tính choïn loïc cao vaø caùc phaûn öùng xuùc taùc enzim xaûy ra ôû nhieät ñoä thöôøng, coù hieäu suaát lôùn. 36 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 37 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 b -Taùc duïng cuûa chaát xuùc taùc:  Laøm giaûm naêng löôïng hoaït hoùa baèng caùch thay ñoåi cô cheá phaûn öùng. Ñoái vôùi quaù trình xuùc taùc ñoàng theå: chaát xuùc taùc tham gia taïo phöùc chaát hoaït ñoäng môùi laøm giaûm naêng löôïng hoaït hoùa cuûa phaûn öùng. 38 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Ñeå minh hoïa xeùt phaûn öùng A + B = AB: - Khoâng coù xuùc taùc: A + B A---B AB - Coù xuùc taùc K: A + K A---K AK AK + B  AK---B AB+ K * 1 E * 2 E * 3 E A+B AB A---B 39 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Caû vaø ñeàu nhoû hôn laøm cho caùc phaûn öùng khi coù xuùc taùc ñeàu xaûy ra nhanh hôn, ñöa ñeán phaûn öùng xaûy ra nhanh hôn khi khoâng coù xuùc taùc. Ví duï: phaûn öùng CH 3 CHO(k)  CH 4 (k) + CO(k) khi khoâng duøng xuùc taùc coù E*=45,5 kcal/mol, coøn khi duøng hôi iot laøm xuùc taùc coù E* = 32,5 kcal/mol. Nhôø söï giaûm naêng löôïng hoaït hoùa naøy maø toác ñoä phaûn öùng taêng leân 500000 laàn ôû 500 o K. * 1 E * 3 E * 2 E 40 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3  Phaûn öùng daây chuyeàn laø phaûn öùng goàm nhieàu töông taùc hoùa hoïc (taùc duïng ñôn giaûn) xaûy ra lieân tieáp nhau, laëp di laëp laïi (caùc maét xích) vôùi söï tham gia cuûa nhöõng tieåu phaân ñaëc bieät ñöôïc goïi laø caùc goác töï do. 41 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Goác töï do laø nhöõng tieåu phaân khoâng baõo hoøa hoùa trò (H . , O . , OH . , Cl . , do caùc phaân töû bò phaù vôõ döôùi taùc duïng chieáu saùng, ñoát noùng, phoùng ñieän taïo thaønh, coù khaû naêng phaûn öùng raát lôùn vaø khi moät goác töï do tham gia phaûn öùng maát ñi thì seõ xuaát hieän nhieàu goác töï do môùi tieáp tuïc phaûn öùng taïo ra daây chuyeàn. Phaûn öùng daây chuyeàn coù naêng löôïng hoaït hoùa raát nhoû, coù khi baèng khoâng. 42 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3  Cung caáp goác töï do taïo ra phaûn öùng daây chuyeàn, laø phaûn öùng xaûy ra raát maõnh lieät (noå) vì coù naêng löôïng hoaït hoùa raát nhoû hoaëc baèng khoâng nhö ñaõ noùi ôû treân. Ví duï: Toác ñoä cuûa phaûn öùng 2CO + O 2 = 2CO 2 taêng leân maïnh khi duøng hôi nöôùc laøm xuùc taùc laø do hôi nöôùc cung caáp caùc goác töï do H . , O . , OH . taïo ra phaûn öùng daây chuyeàn OH . + CO = CO 2 + H . H . + O 2 = OH . + O . O . + CO = CO 2 43 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3  Phaûn öùng quang hoùa laø phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa aùnh saùng. AÙnh saùng laø taùc nhaân cung caáp naêng löôïng cho phaûn öùng taïo ra goác töï do. Phaûn öùng quang hoùa tyû leä thuaän vôùi löôïng aùnh saùng haáp thuï ñöôïc, khi chaát phaûn öùng haáp thuï 1 photon aùnh saùng chæ sinh ra toái ña 1 goác töï do, seõ xaûy ra caùch bình thöôøng. Ví duï: phaûn öùng phaân huûy AgBr döôùi taùc duïng cuûa aùnh saùng thaønh Ag vaø Br 2 . 44 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Phaûn öùng quang hoùa, söï haáp thuï aùnh saùng chæ ñoùng vai troø kích thích phaûn öùng xaûy ra, phaûn öùng töï xaûy ra khoâng phuï thuoäc vaøo löôïng aùnh saùng haáp thuï, nghóa laø khi chaát phaûn öùng haáp thuï 1 photon laïi sinh ra ñöôïc nhieàu goác töï do, seõ xaûy ra theo kieåu daây chuyeàn. 45 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chöông 3 Ví duï: phaûn öùng toång hôïp HCl töø H 2 vaø Cl 2 khi ñöôïc chieáu saùng seõ xaûy ra theo kieåu daây chuyeàn: Cl : Cl  2 Cl. ; Cl . + H : H  HCl + H. ; H . + Cl : Cl  HCl + H. Phaûn öùng loaïi naøy ñöôïc goïi laø phaûn öùng quang xuùc taùc.