Mục lục bài họcĐang ở d05-b2
Collision Theory, Activation Energy and Catalysts
What makes a collision effective
Two requirements: enough energy to reach the activation barrier, and correct orientation. Most collisions fail on one or the other.
Raising temperature works far better than you would guess from average speeds alone: it shifts the whole distribution so that a much larger fraction of molecules exceed $E_a$. A $10°$C rise often doubles the rate.
Catalysts
A catalyst provides an alternative pathway with a lower $E_a$. It is not consumed, and — crucially — it does not change $\Delta H$, the position of equilibrium, or the relative energies of reactants and products.
It speeds up the forward and reverse reactions by the same factor, which is exactly why equilibrium position is unaffected.
Va chạm có hiệu quả cần hai điều kiện: đủ năng lượng để vượt rào hoạt hoá, và đúng định hướng. Phần lớn va chạm hỏng ở một trong hai.
Vì sao tăng nhiệt độ hiệu quả đến vậy: không phải vì phân tử va chạm nhiều hơn (yếu tố đó nhỏ), mà vì nó dịch cả phân bố năng lượng, làm tỉ lệ phân tử vượt được $E_a$ tăng vọt. Tăng $10°$C thường làm tốc độ gấp đôi.
Xúc tác mở một con đường khác có $E_a$ thấp hơn. Nó không bị tiêu hao, và — điểm quan trọng nhất — nó KHÔNG làm đổi $\Delta H$, không làm đổi vị trí cân bằng, không đổi năng lượng của chất đầu và sản phẩm.
Lý do: xúc tác tăng tốc cả chiều thuận lẫn chiều nghịch với cùng một hệ số, nên tỉ lệ giữa chúng — tức hằng số cân bằng — giữ nguyên.
Cơ chế đề nghị: (1) $\text{NO}_2+\text{NO}_2\to\text{NO}_3+\text{NO}$ (chậm); (2) $\text{NO}_3+\text{CO}\to\text{NO}_2+\text{CO}_2$ (nhanh). Dự đoán định luật tốc độ.
Định luật tốc độ của cả phản ứng do bước chậm nhất quyết định — bước quyết định tốc độ.
Bước (1) là bước chậm và có hai phân tử NO₂ tham gia ⇒
$$\text{tốc độ}=k[\text{NO}_2]^2$$CO không xuất hiện trong định luật tốc độ, dù nó có mặt trong phương trình tổng cộng — vì nó chỉ tham gia ở bước nhanh, sau khi “nút cổ chai” đã qua.
Đây chính là minh hoạ rõ nhất cho việc không đọc bậc từ hệ số phương trình tổng.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Unit 5 — Kinetics gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.