Một phản ứng diễn ra theo cơ chế 2 bước: (1) A + B ⇌ C (cân bằng nhanh) (2) C → P (chậm) a) Dẫn xuất biểu thức về v theo nồng độ A, B bằng phương pháp xấp xỉ trạng thái bền/ hoặc dùng cân bằng bước nha...

a) Để dẫn xuất biểu thức về vận tốc phản ứng (v) theo nồng độ của A và B, chúng ta sẽ sử dụng xấp xỉ trạng thái bền cho bước phản ứng đầu tiên. 1. **Bước phản ứng đầu tiên (cân bằng nhanh):** \( A + B ⇌ C \) Ta có hằng số cân bằng \( K_1 \) cho bước này được định nghĩa như sau: \[ K_1 = \frac{[C]}{[A][B]} \] Vì phản ứng này diễn ra nhanh, ta có thể xấp xỉ rằng nồng độ của C đạt đến trạng thái cân bằng ngay lập tức so với bước phản ứng thứ hai. Do đó, nồng độ của C có thể được biểu diễn theo nồng độ của A và B: \[ [C] = K_1[A][B] \] 2. **Bước phản ứng thứ hai (chậm):** \( C → P \) Vận tốc của bước phản ứng này sẽ tỉ lệ với nồng độ của C: \[ v = k_2[C] \] Thay thế nồng độ của C từ bước 1 vào biểu thức này, ta có: \[ v = k_2 \cdot (K_1[A][B]) = k_2 K_1 [A][B] \] Do đó, biểu thức vận tốc v theo nồng độ A và B là: \[ v = k [A][B] \] với \( k = k_2 K_1 \). b) Khi có xúc tác làm ổn định C, hằng số cân bằng K₁ sẽ thay đổi. Xúc tác không làm thay đổi hằng số tốc độ của bước phản ứng chậm, nhưng có thể làm thay đổi hằng số cân bằng của bước phản ứng đầu tiên. 1. **Tác động đến vận tốc ban đầu:** Nếu K₁ tăng do xúc tác, thì nồng độ của C ở trạng thái cân bằng đầu tiên sẽ tăng lên. Điều này sẽ dẫn đến việc tăng vận tốc ban đầu của phản ứng do nồng độ của C cao hơn. 2. **Cách kiểm chứng thực nghiệm:** - **Đo lường nồng độ:** Theo dõi nồng độ của A, B và P theo thời gian trong phản ứng có và không có xúc tác. So sánh vận tốc ban đầu của phản ứng trong hai trường hợp. - **Đo lường K₁:** Đo lường hằng số cân bằng K₁ trong điều kiện có xúc tác và không có xúc tác. Nếu K₁ lớn hơn khi có xúc tác, điều đó xác nhận rằng xúc tác đã tác động đến cân bằng phản ứng. Tóm lại, xúc tác làm tăng K₁ dẫn đến việc gia tăng nồng độ C và từ đó tăng vận tốc ban đầu của phản ứng.