Bài giảng Động học các phản ứng phức tạp

Nội dung text: Bài giảng Động học các phản ứng phức tạp

1. ĐỘNG HỌC CÁC PHẢN ỨNG PHỨC TẠP
2. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP Phản ứng phức tạp Gồm nhiều phản ứng thành phần diễn ra đồng thời Nguyên lý độc lập MỗI PƯ thành phần diễn ra theo qui luật động học độc lập không phụ thuốc vào các PƯ thành phần khác Các phản ứng phức tạp  Phản ứng thuận nghịch  Phản ứng song song  Phản ứng nốI tiếp
3. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1. Phản ứng song song 2 KCl + 3O2 6 KClO3 3 KClO4 + KCl OH NO 2 + H2 O OH OH + HNO3 + H2 O NO 2 OH O2N NO 2 + H2 O NO2
4. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1. Phản ứng song song 1.1. Phản ứng song song bậc 1 k1 X1 (x1) A (a x) X2 (x2) k2 Phương trình động học dX  dx v 1 1 k [A] k a x 1 dt dt 1 1 d[X ] dx v 2 2 k [A] k a x 2 dt dt 2 2 Nguyên lý độc lập phản ứng dx dx dx v v v 1 2 k k a x 1 2 dt dt dt 1 2
5. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1.1 Phản ứng song song bậc 1 Đặt k = k1 + k2 dx k a x dt 1 a k k k ln 1 2 t a x dx1 k1 k1 dx1 dx dx2 k2 k2 k1 x1 x2 const k2 X  x k 1 1 1 X 2  x2 k2
6. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1.2. Phản ứng song song bậc 2 k 1 X 1 (x 1 ) k 2 X 2 (x 2 ) A + B (a x ) (b x ) k n X n ( x n ) Phương trình động học n n n dxi v vi   ki a x .(b x) i 1 i 1 dt i 1 dx k a x .(b x) dt n 1 b(a x) k  k i ln i 1 t.(a b) a(b x) x x x x x x x 1 2 n 1 2 n k1 k2 kn k1 k2 kn k
7. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1. Phản ứng thuận nghịch 1.1. Phản ứng thuận nghịch bậc 1-1 kt A B k n Phương trình động học vt k t a x vn k n b x Nguyên lý độc lập phản ứng dx v v v k a x k b x t n dt t n dx k a k b t n kt kn x dt kt k n
8. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1.1 Phản ứng thuận nghịch bậc 1-1 Tại trạng tháI cân bằng kt a xcb vt vn  KCB kn b xcb k k k t n dx k a k b k k t n x K cb a b t n dt kt k n K cb 1 dx k x dt 1 k ln t x Biết được KCB và tỷ số k=kt/kn dễ dàng tính được từng giá trị kt và kn của phản ứng
9. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1. Phản ứng nối tiếp 1.1. Phản ứng nối tiếp bậc 1-1 A k1 B k 2 C t 0 a 0 0 t a x y z dx dy dz x y z dt dt dt d[ A] dx k (a x) dt dt 1 d[C] dz k y dt dt 2 d[B] dy d (x z) k (a x) k y dt dt dt 1 2
10. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1.1 Phản ứng nối tiếp bậc 1-1 Phương trình động học [A] (a x) a.e k1t x a. 1 e k1t a.k [B ] y 1 e k1t e k 2t k 2 k1 a k1t k 2t [C ] z k 2 1 e k1 1 e  k 2 k1 1 k ln t x Biết được KCB và tỷ số k=kt/kn dễ dàng tính được từng giá trị kt và kn của phản ứng
11. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1.2. Phản ứng nối tiếp bậc 1-1 t 0 [A] a (1) 0 [B] max (2) 0 0 [C] a (3) 0 k /k k2 2 1 ln 1 k2 /k1 k2 k1 [B] a. tmax max k2 k1 k1
12. ĐỘNG HỌC P.Ư PHỨC TẠP 1.2. Phản ứng nối tiếp bậc 1-1 [] a C A B t