1. Gốc tự do
Gốc tự do là nguyên tử hay nhóm nguyên tử có
electron không ghép đôi → rất hoạt động.
Ví dụ: H•, Br•,OH•,CH3•,O2•-
(gốc tự do có thể mang điện tích âm hoặc dương)
Hoạt tính của gốc tự do phụ thuộc vào cấu trúc:
- H•, Br•,OH•,CH3• là các gốc rất hoạt động
- (C6H5)3C • kém hoạt động hơn
Tạo gốc tự do:
- Sử dụng nhiệt, vd: Cl2 → 2Cl•
- Sử dụng ánh sáng, vd: H2O2 → 2OH•
- Sử dụng chất khơi mào, sử dụng các peroxit
7 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 842 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài giảng Hóa lý 2 - Bài 7: Phản ứng dây chuyền, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN
1. Gốc tự do
Gốc tự do là nguyên tử hay nhóm nguyên tử có
electron không ghép đôi → rất hoạt động.
Ví dụ: H•, Br•,OH•,CH3
•,O2
•-
(gốc tự do có thể mang điện tích âm hoặc dương)
Hoạt tính của gốc tự do phụ thuộc vào cấu trúc:
- H•, Br•,OH•,CH3
• là các gốc rất hoạt động
- (C6H5)3C
• kém hoạt động hơn
Tạo gốc tự do:
- Sử dụng nhiệt, vd: Cl2 → 2Cl
•
- Sử dụng ánh sáng, vd: H2O2 → 2OH
•
- Sử dụng chất khơi mào, sử dụng các peroxit
250 – 300 oC
ánh sáng 248 nm
2. Phản ứng dây chuyền (Chain reaction)
Là phản ứng hóa học phức tạp, trong đó chất trung gian (gốc
tự do) tham gia một cách tuần hoàn trong quá trình phản
ứng.
Ví dụ: Cl2 + CH4
Cl2 →
to
Cl• là chất trung gian, tham gia tuần hoàn trong
phản ứng
3. Các giai đoạn trong phản ứng dây chuyền
Các giai đoạn trong phản ứng dây chuyền:
B1: khơi mào (Initiation) tạo gốc tự do
B2: phát triển mạch (propagation) gốc tự do phản
ứng sinh ra gốc mới
B3: ngắt mạch (termination) làm mất gốc tự do
Cl2 → 2Cl
•
to
Cl• + CH4 → HCl + CH3
•
Cl• + Cl• → Cl2
Cl• + CH3
• → CH3Cl
Ngoài ra còn có B4: Ức chế (retardation) làm mất hoạt
tính gốc tự do
Trong giai đoạn phát triển mạch, một số phản ứng tạo
2 gốc tự do → phản ứng dây chuyền phân nhánh.
Vd: Phát triển mạch của H2 + O2
H • + O2 → OH
• + O•
+ H2
+ H2
H2O
+
H•
OH•
+
H•
3. Các giai đoạn trong phản ứng dây chuyền
4. Tìm quy luật phản ứng dây chuyền
Hãy nêu các giai đoạn trong phản ứng H2 + Br2
Hãy xác định phương trình tốc độ của phản ứng này sử
dụng nguyên lý nồng độ ổn định đối với H và Br.
1. Khơi mào..
2. Phát triển mạch
3. Ngắt mạch
4. Ức chế..
4. Tìm quy luật phản ứng dây chuyền
- Sử dụng các phương pháp gần đúng để xác định quy luật
- Quy luật: sự phụ thuộc tốc độ vào nồng độ các hợp chất bền
1. Khơi mào: Br2 + M (hv) → 2Br
•
2. Phát triển mạch: Br• + H2 → HBr + H
•
H• + Br2 → HBr + Br
•
3. Ức chế: HBr + H• → Br• + H2
HBr + Br• → H• + Br2
4. Ngắt mạch: Br• + Br• + M → Br2 + M
k1
k2
k3
k-2
k-3
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
k-1
Tốc độ phản ứng = tốc độ hình thành HBr
HKBrkHBrkHBrk
dt
HBrd
22322 (pt.1)