“PHẢN ỨNG xúc tác ĐỒNG THỂ”

“PHẢN ỨNG
XÚC TÁC ĐỒNG
THỂ”


I. Đặc điểm phản ứng xúc
tác đồng thể
II. Phản ứng xúc tác đồng
thể pha khí
III. Phản ứng xúc tác đồng
thể pha lỏng


I. Đặc điểm phản ứng
xúc tác đồng thể.


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác
đồng thể.
 Khái niệm:
Phản ứng xúc tác đồng thể là phản ứng có
xúc tác, trong đó, chất xúc tác và chất phản
ứng hợp thành một pha (khí hoặc lỏng).


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác
đồng thể.
 Đặc điểm:
Chất xúc tác và chất phản ứng cùng pha.
 Toàn bộ hệ đồng nhất.
 Xảy ra trong toàn bộ thể tích của hệ phản ứng (trong không

gian 3 chiều) .
 Tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ chất xúc tác.
Xúc tác phân bố trong hệ dạng ion hay phân tử rất đồng đều.


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác
đồng
thể.
 Phân loại

 Lưu ý: Không có xúc tác đồng thể trong pha rắn.


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác
đồng thể.


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác
đồng thể.
 Cơ chế phản ứng xúc tác

đồng
thể ứng xúc tác đồng thể, cơ chế xúc tác
- Với phản
thường được giải thích bằng thuyết hợp chất
-trung
Quangian.
điểm cơ bản thuyết hợp chất trung gian:
“Hợp chất trung gian là hợp chất được hình
thành giữa một trong các chất tham gia phản

ứng với chất xúc tác. Hợp chất này không bền,
ngay sau khi tạo thành nó sẽ phản ứng với chất
phản ứng còn lại tạo ra sản phẩm và giải phóng


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác
đồng
thể.
 Ví dụ
 Xét phản ứng giữa chất A
A +vàB B

A− B (xảy ra chậm do năng lượng hoạt

hóa cao)
Thêm vào chất xúc tác C (giả sử A tác dụng với C).
A+C

A− C (xảy ra nhanh do xúc tác làm giảm

năng lượng hoạt hóa)
Hợp chất A− C là hợp chất trung gian, nó dễ dàng
phản ứng với B tạo sản phẩm A− B và giải phóng
A+BC
A−
chất xúc tác C.
B


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác

đồng thể.

Biểu đồ năng lượng hoạt hóa với ảnh hưởng


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác
đồng thể.
 Thuyết xúc tác đồng thể của Spitalski - Kodozeb

Chất xúc tác tương tác với chất phản ứng
hình thành sản phẩm trung gian kém bền.
Sự hình thành sản phẩm trung gian là phản
ứng thuận nghịch và xảy ra với vận tốc khá nhanh vì
khi ấy có tác dụng của chất xúc tác, và vận tốc này không
phụ thuộc vào bản chất của hợp chất trung gian.


I. Đặc điểm phản ứng xúc tác
đồng
thể.

Thuyết xúc tác đồng thể của Spitalski - Kodozeb

Sản phẩm trung gian phân hủy chậm,
không thuận nghịch, hình thành sản phẩm
cuối, giải phóng ra chất xúc tác.
Tốc độ chung của phản ứng tỷ lệ với nồng
độ của sản phẩm trung gian,không tỷ lệ với
nồng độ chất phản ứng.
Nồng độ chất xúc tác ở trạng thái tự do nằm

II. Phản ứng xúc tác
đồng thể pha khí.


II. Phản ứng xúc tác đồng thể pha
khí.
 Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha khí là
phản ứng có xúc tác, trong đó, chất xúc tác và
chất phản ứng hợp thành một pha là pha khí.
 Các khí dùng để xúc tác có tính hoạt động
hoá học cao như NO2, Br2,...
 Các ví dụ
1. Phản ứng giữa CO và O2 với xúc tác hơi nước.
2. Phản ứng oxy hóa SO2 (để sản xuất H2SO4 trong công nghiệp)
với xúc tác NO


II. Phản ứng xúc tác đồng thể pha
khí.
1. Phản ứng giữa CO và O2 với xúc tác hơi nước.
2CO + O2 H2O 2CO2
Với xúc tác hơi nước, phản ứng xảy ra qua các giai đoạn sau:
2CO + 2H2O

2CO2 + 2H2

2H2 + O2

2H2O

2CO + O2

2CO2

 Trong phản ứng trên H2 là chất trung gian, sử dụng H2O là
chất xúc tác giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn.


II.Phản ứng xúc tác đồng thể pha
khí.
2. Phản ứng oxy hóa SO (để sản xuất H SO công trong
2

công nghiệp) với xúc tác NO.
2SO2 + O2 NO

2

4

2SO3

Với xúc tác NO, phản ứng xảy ra qua các giai đoạn sau:
O2 + 2NO
2SO2 + 2NO2
2SO2 + O2

2NO2

2SO3 + 2NO
2SO3

 Trong phản ứng trên NO2 là chất trung gian, sử dụng NO
là chất xúc tác giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn.


III. Phản ứng xúc tác
đồng thể pha lỏng.


II. Phản ứng xúc tác đồng thể pha
lỏng.
 Phản ứng xúc tác đồng thể trong pha lỏng là
phản ứng có xúc tác, trong đó, chất xúc tác và
chất phản ứng hợp thành một pha là pha lỏng.
 Đa số xúc tác ở dạng ion, phần lớn là phản ứng xúc tác
axit - bazơ.
 Các yếu tố ảnh hưởng:
Các ion trong dung dịch (lực ion).
 Bản chất của dung môi.
 Tương tác của dung môi với chất


II. Phản ứng xúc tác đồng thể pha
lỏng.

 Các ví dụ
1. Phản ứng oxy hóa ion S2O32- bằng H2O2 với ion I- làm xúc tác.
I

2 S2O32- + H2O2 + 2H+
S4O62- + 2 H2O
Phản ứng xảy ra qua 3 giai đoạn như sau:

H2O2 + II- + IO- + 2H+
I2 + 2S2O32-

IO- + H2O
I 2 + H2 O
S4O62- + 2I-

2S2O32- + H2O2 + 2H+
S4O62- + 2 H2O
 Trong phản ứng trên IO- và I2 là chất trung gian, ion I- làm xúc tác.


II. Phản ứng xúc tác đồng thể pha
lỏng.
2. Phản ứng este hóa (xúc tác axit – bazơ, dạng Bronsted) .

CH3COOH + C2H5OH

H+

CH3COOC2H5 + H2O

Trong phản ứng trên chất xúc tác là ion H+, nhưng ở đây
chất đầu CH3COOH là axit nên nó đồng thời đóng vai trò là
chất xúc tác (phản ứng xúc tác đồng thể tự xúc tác)

II. Phản ứng xúc tác đồng thể pha
lỏng.
3. Phản ứng giữa benzen và axetyl clorua với xúc tác axit
Lewis AlCl3 (Phản ứng acyl hóa Friedel – Crafts).

+

AlCl3
t0

+

HCl


II. Phản ứng xúc tác đồng thể pha
 Cơ chế của phản ứng acyl hóa.
lỏng.
Bước 1
AlCl3

AlCl4 +

Bước 2

+ H+
Bước 3
AlCl4 + H+

AlCl3 + HCl


II. Phản ứng xúc tác đồng thể pha
lỏng.
Trong phản ứng trên chất xúc tác là AlCl3, hợp chất trung
gian là cacbocation
Chất xúc tác AlCl3 được tái tạo lại sau phản ứng và không bị
thay đổi về tính chất hóa học


CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC
BẠN ĐÃ LẮNG NGHE