Slide hóa lý đại cương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.31 MB, 63 trang )
HOÁ LÝ
ĐẠI CƯƠNG
Phần 1:
ĐỘNG HÓA HỌC
Nội dung
1.Động học của các phản ứng hoá học
2.Xúc tác
3
Mục tiêu
1. Biết được một số khái niệm cơ bản của động hố học
2. Trình bày được phương trình động học, biểu thức và đặc điểm của các phản
ứng đơn giản
3. Trình bày được ảnh hưởng của nhiệt độ đối với tốc độ phản ứng hố học
4. Trình bày được phương pháp xác định tuổi thọ của thuốc
5. Trình bày được 4 đặc điểm của chất xúc tác
6. Giải thích được cơ chế xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng
4
1. Động học của các phản ứng hoá học
👉 Nghiên cứu về tốc độ phản ứng hóa học
5
Tốc độ phản ứng
5 km/h
???
aA + bB → cC + dD
ΔC A
Tốc độ trung bình VA
Δt
ΔCC
VC
Δt
Tốc độ tức thời
dC A
VA
dt
Tốc độ phản ứng
1
1
V VA VC
a
c
Nồng độ các chất theo thời gian
7
Áp dụng:
1) Tại 3000C NO2 bị phân hủy theo phản ứng:
2 NO2(k)
→ 2 NO(k) + O2(k)
a. Nếu trong 10 giây đầu tiên, nồng độ của NO2 giảm từ 0,080 mol/L tới 0,012
mol/L, xác định tốc độ phản ứng trung bình của NO2 trong phản ứng trên.
b. Tại một thời điểm, tốc độ phản ứng của NO2 là 4.10-3 M/s, tính tốc độ tạo
O2 và tốc độ chung của phản ứng.
8
Áp dụng:
2) Phản ứng: 2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k) có tốc độ tạo thành NO2 ở một
thời điểm xác định là 0.002 mol.l-1.s-1. Xác định tốc độ phản ứng của N2O5
tại thời điểm này .
3) Phản ứng: 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O có tốc độ O2 ở một thời điểm
xác định là 0.27 mol.l-1.s-1. Xác định tốc độ tạo thành H2O tại thời điểm này .
9
Ảnh hưởng của nồng độ lên tốc độ phản ứng
Tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất tham gia
Nồng độ và xác suất va chạm
10
Định luật tác dụng khối lượng (1867)
aA + bB → cC + dD
V k.C nA .C mB
k: hằng số tốc độ, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
n, m: bậc phản ứng theo A và B
n + m: bậc toàn phần.
M.Gulberg và P.Wasge
11
Áp dụng: Khí độc CO tác dụng với hemoglobin (Hb) theo phương trình:
3 CO + 4 Hb → Hb4(CO)3
Số liệu thực nghiệm tốc độ đầu của phản ứng tại 200C:
Nồng độ (μmol.l-1)
CO
Hb
Tốc độ phân hủy Hb
(μmol.l-1.s-1)
1,50
2,50
2,50
2,50
2,50
4,00
1,05
1,75
2,80
Tính tốc độ phản ứng khi nồng độ CO là 1,30; Hb là 3,20 tại 200C.
12
Áp dụng: Một số vi khuẩn kháng lại kháng sinh penicillin bởi vì chúng tạo
ra penicillinase, một enzyme có trọng lượng phân tử 3.104 gam/mol chuyển
penicillin thành các phân tử không hoạt động. Mặc dù động học của phản
ứng xác tác enzyme có thể phức tạp, tại nồng độ thấp phương trình tốc độ
phản ứng có dạng v = k.[penicillinase].[penicillin]x. Từ dữ kiện: 1,0 lít dung
dịch chứa 0,15 µg của penicillinase, xác định bậc của phản ứng đối với
penicillin và giá trị hằng số tốc độ.
[penicillin] (M) 2,0.10-6
3,0.10-6
4,0.10-6
v (mol/L/min)
1,5.10-10
2,0.10-10
1,0.10-10
13
Phản ứng bậc 1
A
→
Sản phẩm
C
Nồng độ ban đầu: C0
Nồng độ tại t:
Ct
1
A
V k.C
C t C 0 .e k.t
C0
ln
k.t
Ct
t
Nồng độ chất phản ứng theo thời gian
14
Thời gian bán phản ứng t1/2
t1/2
ln2
k
Bậc 1 có t1/2 = hằng số
15
Áp dụng:
1) Chất A phân hủy theo qui luật phản ứng bậc 1. Tính thời gian để 70% chất A
bị phân hủy. Biết hằng số tốc độ k = 0,4 s-1.
2) Chất A chuyển hóa theo phản ứng bậc 1, với hằng số tốc độ k = 0,5 (ngày) -1.
Nồng độ chất A ban đầu là 1,2 M. Tính lượng chất A đã phản ứng sau 5 ngày?
3) Sau thời gian 12 h, 80% lượng chất A bị chuyển hóa. Tính thời gian bán hủy
của chất A, biết chất A phân hủy theo phản ứng bậc 1.
16
Quá trình đào thải thuốc
Tuân theo động học bậc 1
Thời gian bán THẢI của thuốc là một thước đo quan trọng
giúp bác sĩ ấn định thời gian, số lần dùng thuốc.
17
18
Áp dụng: Thuốc hạ sốt paracetamol có thời gian bán thải t1/2 là 2,5 giờ. Liều
dùng ban đầu là 400 mg.
a. Tính lượng thuốc cịn lại trong huyết tương sau 12 giờ
b. Sau thời gian 7 lần t1/2 coi như thuốc đã bị đào thải hết cơ thể, tính phần
trăm lượng thuốc đã bị đào thải.
C0
ln
k.t
Ct
ln2
t1/2
k
19
Hạn sử dụng thuốc
Thuốc khi bảo quản, sẽ phân hủy theo phản ứng bậc 1.
T90 là thời gian để hàm lượng thuốc còn lại 90% so với ban
đầu.
C0
ln
k.t
Ct
20
Áp dụng. Một loại thuốc nhãn khoa phân hủy theo qui luật
phản ứng bậc 1 với hằng số tốc độ 0,0009 (ngày) -1. Thuốc sẽ
hết hạn sử dụng khi hàm lượng còn lại thấp hơn 90% so với
hàm lượng ban đầu. Tuổi thọ của thuốc là:
A. 163,4 ngày.
B. 135,7 ngày.
C. 180,5 ngày.
C 0 D. 175,6 ngày.
ln
k.t
Ct
21
Các phản ứng bậc 1 thường gặp
- Phản ứng phân huỷ phóng xạ
- Phản ứng biến đổi đồng phân
- Phản ứng thuỷ phân các chất
22
Phân rã phóng xạ
Q trình phân rã phóng xạ tn theo qui luật phản ứng bậc 1.
m0
ln
k.t
mt
14
6
C
14
7
-
N + e
Có thể thay m bằng độ phóng xạ
23
Áp dụng:
1) Đồng vị phóng xạ 131I được dùng trong nghiên cứu y học và chữa bệnh bướu cổ. Một
mẫu ban đầu có 1,00 mg đồng vị đó. Sau 13,3 ngày lượng iod đó cịn lại 0,32 mg. Tìm chu
kỳ bán hủy của nó.
2) Xesi 137 (137Ce) là một đồng vị thường có trong lị phản ứng hạt nhân. Chu kỳ bán hủy
của nó là 30,2 năm. Sự cố hạt nhân Chernobyl làm phát tán
137
Ce ra nhiều vùng tại Châu
Âu. Tính thời gian để lượng chất độc 137Ce giảm cịn 1% kể từ lúc xảy ra tai nạn.
24
Phương pháp xác định niên đại Carbon 14
14
6
C
14
7
-
N + e
25
