MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA VIỆC THAY ĐỔI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG. 01 02 NỘI DUNG CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG 03 TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC 01
1. KHÁI NIỆM TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Kí hiệu : ν Đơn vị : ( đơn vị nồng độ ) ( đơn vị thời gian ) -1 VD: mol L -1 S -1 ,…………… Tốc độ phản ứng của một phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian .
1. KHÁI NIỆM TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Câu 1: Xét phản ứng : H 2 + Cl 2 → 2HCl Nghiên cứu sự thay đổi nồng độ một chất trong phản ứng theo thời gian, thu được đồ thị hình bên : a) Đồ thị này mô tả sự thay đổi nồng độ theo thời gian của chất nào ? b) Nêu đơn vị của tốc độ phản ứng trong trường hợp này . a) Theo thời gian, nồng độ có xu hướng tăng dần => Đồ thị mô tả sự thay đổi nồng độ theo thời gian của sản phẩm HCl b) Đơn vị của tốc độ phản ứng : mol / l.phút
Cách tính tốc độ trung bình của phản ứng aA + bB → mM + nN Biến thiên nồng độ và biến thiên thời gian tương ứng . Ví dụ 1: 2N 2 O 5 (g) → 4NO 2 (g) + O 2 (g) Bảng nồng độ các chất (mol L -1 ) 2. TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH CỦA PHẢN ỨNG
Ví dụ 1: 2N 2 O 5 (g) → 4NO (g) + O 2 (g). Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo N 2 O 5 và theo NO 2. Theo N 2 O 5 Theo NO 2
Ví dụ 2: Phản ứng phân hủy H 2 O 2 : H 2 O 2 → H 2 O + ½ O 2 Kết quả thí nghiệm đo nồng độ H 2 O 2 tại các thời điểm khác nhau được trình bày trong bảng . Hãy tính tốc độ phản ứng theo nồng độ H 2 O 2 trong các khoảng thời gian từ : a) 3 giờ đến 6 giờ . b) 6 giờ đến 9 giờ . c) 9 giờ đến 12 giờ .
H 2 O 2 → H 2 O + ½ O 2 a) 3 giờ đến 6 giờ . Hướng dẫn giải : b) 6 giờ đến 9 giờ . c) 9 giờ đến 12 giờ . Ta thấy : Tốc độ phản ứng giảm dần theo thời gian
Ví dụ 3: Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo HBr và Br 2 Br 2 + HCOOH 2HBr + CO 2 Đã phản ứng độ biến thiên nồng độ Ban đầu Sau 50 giây 0,0120 mol /l 0,0101 mol /l C = | C sau – C tr ư ớc | 0,0019 mol /l 0,0038 mol /l Tốc độ trung bình của phản ứng trong 50 giây tính theo Br 2 Tốc độ trung bình của phản ứng trong 50 giây tính theo HBr
02 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ Nồng độ các chất phản ứng càng lớn thì tốc độ phản ứng càng lớn . Nồng độ thấp Nồng độ cao hơn
ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ
C A , C B là nồng độ mol L -1 tương ứng của chất A, B. k là hằng số tốc độ phản ứng ( giá trị chỉ phụ thuộc nhiệt độ,bản chất chất tham gia phản ứng ). Tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ các chất tham gia phản ứng với số mũ thích hợp . Khi nồng độ các chất phản ứng bằng nhau , bằng 1M thì hằng số tốc độ phản ứng bằng tốc độ phản ứng . Ví dụ : H 2 (g) + I 2 (g) → 2HI(g) ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ
ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ Câu 3 : Cho phản ứng của các chất ở thể khí: X + Y → XY Biết tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất tham gia và phản ứng với số mũ là hệ số tỉ lượng của chất đó trong phương trình hóa học . a) Hãy viết phương trình tốc độ của phản ứng này . b) Ở một nhiệt độ xác định , hằng số tốc độ của phản ứng này là 2,5.10 -4 L/( mol.s ). Nồng độ đầu của X và Y lần lượt là 0,02 M và 0,03 M. Hãy tính tốc độ phản ứng : - Tại thời điểm đầu . - Tại thời điểm đã hết một nửa lượng X. - Tốc độ phản ứng tại thời điểm hết một nửa lượng X v = k . C X .C Y = 2,5 . 10 -4 . 0,01 . 0,02 = 5.10 -8 ( mol /( Ls )) a) v = k . C X .C Y Hướng dẫn giải : b) Tốc độ phản ứng tại thời điểm đầu : v = k . C X .C Y =2,5.10 -4 . 0,02 . 0,03 = 1,5.10 -7 ( mol /( Ls ))
ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT Áp suất của các chất phản ứng ở thể khí càng lớn , tốc độ phản ứng càng lớn . Áp suất chỉ ảnh h ư ởng đến tốc độ của phản ứng có chất tham gia là chất khí Tăng áp suất Tăng nồng độ chất khí Tăng tốc độ phản ứng
ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT Câu 5 . Áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng nào sau đây? Việc thay đổi áp suất không làm ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng không có chất khí tham gia. Phản ứng (1) và (2) có sự tham gia của chất khí => Áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng (1) và (2). 1 2 3 4 Hướng dẫn giải :
ẢNH HƯỞNG CỦA DIỆN TÍCH BỀ MẶT Diện tích bề mặt càng lớn , tốc độ phản ứng càng lớn . Nghiền nhỏ chất rắn Tăng diện tích tiếp xúc Tăng tốc độ phản ứng Tăng tần số va chạm dẫn đến tăng tần số va chạm hiệu quả
Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2 Nguyên liệu Giấm + Vỏ trứng (CaCO 3 ) Điều kiện Hiện t ư ợng PTHH Tăng tốc độ phản ứng Tăng nhiệt độ hỗn hợp phản ứng Ảnh hưởng của nhiệt độ 3. Nhiệt độ th ư ờng Nhiệt độ cao Khí thoát ra chậm h ơ n Khí thoát ra nhanh h ơ n 2CH 3 COOH + CaCO 3 (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ Nhiệt độ càng cao , tốc độ phản ứng càng lớn . Đa số phản ứng , khi nhiệt độ tăng 10 o C thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần . Tăng nhiệt độ Tăng tốc độ phản ứng Tăng nhiệt độ Tăng tần số va chạm và tần số va chạm Hệ số nhiệt độ Van’t Hoff
Mối liên hệ giữa hệ số Van’t Hoff và nhiệt độ Ví dụ : Với phản ứng có , nếu nhiệt độ tăng từ 20 o C lên 50 o C thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần ? Tốc độ phản ứng tăng lên 8 lần . v 2 , v 1 là tốc độ phản ứng tương ứng tại thời điểm T 2 , T 1 .
Mối liên hệ giữa hệ số Van’t Hoff và nhiệt độ Câu 8 . Ở 20 o C, tốc độ một phản ứng là 0,05 mol/( L.min ). Ở 30 o C, tốc độ phản ứng này là 0,15 mol/( L.min ). a) Hãy tính hệ số nhiệt độ Van’t Hoff của phản ứng trên . b) Dự đoán tốc độ phản ứng trên ở 40 o C ( giả thiết hệ số nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ này không đổi ). Tốc độ phản ứng trên ở 40 o C sẽ tăng
ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT XÚC TÁC Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng , sau phản ứng nó không bị thay đổi cả về lượng và chất . 2KClO 3 2KCl + 3O 2 Men giúp cho quá trình lên men r ư ợu , lên men sữa chua xảy ra nhanh h ơ n
03 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA VIỆC THAY ĐỔI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG.
Tủ lạnh giúp bảo quản thức ăn lâu h ơ n Một số phản ứng hóa học xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt độ
ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT XÚC TÁC
1 2 3 4 5 TỔNG KẾT Tốc độ phản ứng của một phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian . Cách tính tốc độ trung bình của phản ứng aA + bB → mM + nN Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào các yếu tố : nồng độ , áp suất , diện tích bề mặt , nhiệt độ , chất xúc tác . Đa số phản ứng , khi nhiệt độ tăng 10 o C thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần . Hệ số nhiệt độ Van’t Hoff
LUYỆN TẬP
78 % 49 % Câu 1: Khi cho cùng một l ư ợng Zinc vào cốc đựng dung dịch HCl, tốc độ phản ứng sẽ lớn nhất khi dùng Zinc ở dạng ? viên nhỏ . tấm mỏng . sợi dây mảnh . D. bột mịn . Kích th ư ớc hạt rắn càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc càng lớn Tốc độ phản ứng càng lớn .
78 % 49 % Câu 2: Hình ảnh dưới đây minh họa ảnh hưởng của yếu tố nào tới tốc độ phản ứng ? A. Áp suất B. Diện tích tiếp xúc C. Nhiệt độ D. Nồng độ
78 % 49 % Câu 3: Phát biểu nào d ư ới đây ĐÚNG? Bất cứ phản ứng nào cũng chỉ vận dụng đ ư ợc một trong các yếu tố ảnh h ư ởng đến tốc độ phản ứng để tăng tốc độ phản ứng . Bất cứ phản ứng nào cũng phải vận dụng đủ các yếu tố ảnh h ư ởng đến tốc độ phản ứng mới tăng đ ư ợc tốc độ phản ứng . Tùy theo phản ứng mà vận dụng một , một số hay tất cả các yếu tố ảnh h ư ởng đến tốc độ phản ứng để tăng tốc độ phản ứng . D. Bất cứ phản ứng nào cũng cần chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng .
78 % 49 % Câu 4: Khi đốt củi nhóm lò , việc làm nào sau đây KHÔNG làm tăng tốc độ phản ứng cháy ? Chẻ nhỏ thanh củi . Quạt gió vào lò . Xếp tạo khoảng trống giữa các thanh củi . D. Xếp các thanh củi sát chặt với nhau .
Câu 5: So sánh tốc độ phản ứng trong mỗi cặp thí nghiệm sau . Thí nghiệm 1a. Bột Iron + dd HCl 0,1M ở nhiệt độ th ư ờng . 1b. Bột Iron + dd HCl 2M ở nhiệt độ th ư ờng 2a. Lá Al + dd NaOH 2M ở 50 C. 2b. Lá Al+ dd NaOH 2M ở 25 C. 3a. ZinC hạt + dd HCl 1M ở 25 C. 3b. ZinC bột + dd HCl 1M ở 25 C. 4a. Nung hỗn hợp SO 2 và O 2 ở 450 C có mặt V 2 O 5 . 4b. Nung hỗn hợp SO 2 và O 2 ở 450 C. 78 % 49 % 1b > 1a 2a > 2b 3b > 3a 4a > 4b