Bài giảng động học xúc tác, ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng hóa học

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
k
T
k
T
Phản ứng nhiệt
Phản ứng xúc tác enzim
1. Các kiểu ảnh hưởng
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
k
T
k
T
Phản ứng nổ nhiệt Oxy hoá carbon
1. Các kiểu ảnh hưởng
`T
T
k
k
10
10


ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
2. Hệ số nhiệt độ

10
= 2  4
10

.
12
10
1
TT
n
kk
n
TT




Hệ số Vant’hoff chỉ đúng trong một
kho
ả
ng nhiệt độ nhất định
2
ln
T
b
a
dT
kd

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
3. Phương trình kinh nghiệm
Phương pháp kinh nghiệm
RT
E

c
eTBk


 Chỉ dựa vào thực nghiệm, chưa có cơ sở lý thuyết
Phương trình Vant’Hoff
T
B
Ck ln
Phương trình kinh nghieọm Arrhenius
2
ln
RT
E
dT
kd
A

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
3. Phương trình Arrhenius
Arrhenius áp dụng P.trình Vant’hoff về aỷnh hưởng của
nhiệt độ đến cân bằng hóa học
RT
E
A
eAk

 .
2
CB

RT
H
dT
Kd


ln
A
RT
E
k
A
ln
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
1. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC
ĐỘ PƯ
1.2. Giả định Arrhenius
Nhiệt độ chỉ có vai trò làm chuyển dịch cân bằng A – A*
 Chỉ phân tử A* mới phản ứng hiệu quả
A hấp thụ năng lượng H  A*
 Phản ứng có hai giai đoạn
- Tạo A*: thuận nghịch, nhanh, K
cb
=[A*] / [A]
- A*  sp: một chiều, chậm
 [A*] nhỏ, không ảnh hưởng [A]
 A* SP không phụ thuộc nhiệt độ
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
1. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC
ĐỘ PƯ

V
T
E*
E1
E2
H
A
SP
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
1. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN
TỐC ĐỘ PƯ
Phương trình Arrhenius
RT
E
A
eAk

 .
k
T
A
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
1. Phương pháp lão hoá cấp tốc
Phương trình Arrhenius
Làm thí nghiệm với hai nhiệt độ khác nhau T
1
, T
2
A
RT

E
k
A
ln
A
RT
E
k
A
RT
E
k
A
A


2
2
1
1
ln
ln
)
11
(ln
122
1
TTR
E
k

k
A

)
11
(ln
233
2
TTR
E
k
k
A

Để dự đoán tuổi thọ của thuốc A chỉ phân huỷ theo qui luật động học bậc 1, tiến
hành như sau: bảo quản thuốc ở nhiệt độ 50
o
C và 60
o
C, sau 100ngày, xác định
hàm lượng dược chất, cho kết quả thuốc còn 96,3% và 92,8% so với hàm lượng
ban đầu
Hãy tính tuổi thọ của thuốc A khi bảo quản ở 30
o
C (thuốc đạt tiêu chuẩn khi
hàm lượng không nhỏ hơn 90% so với hàm lượng ban đầu) .
(Cho: R = 8,314 J/mol.K)
Ghi chú: - Bài tập chỉ xét về tiêu chuẩn hàm lượng.
- Các chỉ tiêu khác của thuốc đều đạt trong quá trình bảo quản
Ví dụ: