Trên cơ sở kiến thức ở bài 15, cung cấp cho học sinh các kiến thức liên quan về khái niệm về tốc độ phản ứng và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Vậy yếu tố nào ảnh hưởng như thế nào? Ý nghĩa của tốc độ phản ứng hoá học vào việc giải thích một số vấn đề trong cuộc sống và sản xuất.
 |
| các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng |
1. Ảnh hưởng của nồng độ
- Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
- Nồng độ của các chất phản ứng tăng làm tăng số va chạm hiệu quả(*) nên tốc độ phản ứng tăng.
 |
Hình minh hoạ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng a) nồng độ lớn b) nồng độ bé |
(*) Khi các chất phản ứng va chạm đúng hướng và đủ năng lượng dẫn đến xảy ra phản ứng, gọi là va chạm hiệu quả.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ
- Ở nhiệt độ thường, các chất phản ứng chuyển động với tốc độ nhỏ; khi tăng nhiệt độ, các chất sẽ chuyển động với tốc độ lớn hơn, dẫn đến tăng số va chạm hiệu quả nên tốc độ phản ứng tăng.
- Khi nhiệt độ tăng lên 10 oC, tốc độ của phần lớn các phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần. Số lần tăng này được gọi là hệ số nhiệt độ Van't Hoff (Van-hốp), kí hiệu là γ.
- Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng.
 |
| Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng |
- Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phản ứng hoá học được biểu diễn bằng công thức:
- Chú ý: Quy tắc Van’t Hoff chỉ gần đúng trong khoảng nhiệt độ không cao.
3. Ảnh hưởng của áp suất
- Trong phản ứng hoá học có sự tham gia của chất khí, áp suất có thể ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Khi tăng áp suất thì nồng độ chất khí tăng, nên tốc độ phản ứng tăng.
- Đối với phản ứng có chất khí tham gia, tốc độ phản ứng tăng khi tăng áp suất.
 |
| Hình ảnh minh họa ảnh hưởng của áp suất đến tốc độ phản ứng |
4. Ảnh hưởng của bề mặt tiếp xúc
- Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
- Diện tích tiếp xúc tỷ lệ nghịch với kích thước của chất rắn.
 |
| Ảnh hưởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng |
5. Ảnh hưởng của chất xúc tác
- Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng hoá học, nhưng vẫn được bảo toàn về chất và lượng khi kết thúc phản ứng.
 |
| Ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng |
Một số chất xúc tác thường gặp là chất xúc tác dương và chất xúc tác âm.
- Những chất xúc tác xúc tiến cho quá trình xảy ra nhanh hơn là chất xúc tác dương. Trong kĩ thuật hiện đại xúc tác dương được sử dụng rộng rãi. Ví dụ trong quá trình tổng hợp NH3, sản xuất H2SO4, HNO3, cao su nhân tạo, chất dẻo,..v..v..
- Những chất xúc tác làm cho quá trình xảy ra chậm được gọi là chất xúc tác âm (chất ức chế).
Ví dụ: Quá trình oxi hóa Na2SO3 trong dung dịch thành Na2SO4 xảy ra chậm khi cho thêm glixerin. Ngoài các yếu tố trên thì có nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học như : môi trường thực hiện phản ứng ; tốc độ khuấy trộn...
 |
| Zeolit chất xúc tác trong công nghiệp dầu khí |
6. Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng trong đời sống và sản xuất
- Vận dụng các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sẽ góp phần hiệu quả vào phục vụ đời sống, sản xuất, thúc đẩy quá trình diễn ra nhanh hơn hoặc hạn chế tốc độ của phản ứng, nhằm tối ưu hoá giá trị kinh tế.
 |
| Úng dụng đèn xì acetylene trong cắt kim loại |
 |
| Ứng dụng thực tiễn tốc độ phản ứng để chế biến thực phẩm |
Hướng dẫn giải bài tập
Bài 1. Hai nhân vật minh họa trong hình bên đang chế biến món gà rán, được thực hiện bằng hai cách. Một người chọn cách chia ra từng phần nhỏ, người còn lại chọn cách để nguyên, giả thiết các điều kiện đều giống nhau (nhiệt độ, lượng dầu ăn, ...). Hãy cho biết cách nào món ăn nhanh chín hơn? Giải thích.
 |
- Xét điều kiện diện tích bề mặt ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
- Do đó, nhân vật chia gà thành từng phần nhỏ sẽ làm cho gà có tổng diện tích bề mặt lớn hơn (giả thiết các điều kiện đều giống nhau (nhiệt độ, lượng dầu ăn, ...) tiếp xúc với chảo, dầu lớn hơn nên tốc độ chín (tốc độ phản ứng sẽ xảy ra nhanh hơn) nhanh hơn.
Bài 2. Nồng độ, nhiệt độ, áp suất, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng?
Giải:
- Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng
- Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng
- Đối với phản ứng có chất khí tham gia, tốc độ phản ứng tăng khi tăng áp suất
- Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng
- Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng hóa học, nhưng vẫn được bảo toàn về chất lượng khi kết thúc phản ứng
Bài 3. Cho a g kim loại Zn dạng hạt vào lượng dư dung dịch HCl 2 M, phương trình hoá học xảy ra như sau:
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)
Tốc độ khí H2 thoát ra như thế nào khi thay đổi các yếu tố dưới đây:
a) Thay a g Zn hạt bằng a g bột Zn.
b) Thay dung dịch HCl 2 M bằng dung dịch HCl 1 M.
c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch HCl.
Giải:
a) Khi thay a g hạt Zn = a g bột Zn
⇨ Chất tham gia được nghiền nhỏ
⇨ Diện tích bề mặt tiếp xúc của Zn với HCl tăng
⇨ Tốc độ phản ứng tăng
⇨ Khí thoát ra nhanh hơn
b) Khi thay dung dịch HCl 2 M = dung dịch HCl 1 M
⇨ Nồng độ chất tham gia giảm
⇨ Tốc độ phản ứng giảm
⇨ Khí thoát ra chậm hơn
c) Khi đun nóng nhẹ dung dịch HCl
⇨ Nhiệt độ của phản ứng tăng
⇨ Tốc độ phản ứng tăng
⇨ Khí thoát ra nhanh hơn
Bài 4. Cho phương trình hoá học của phản ứng: 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)
Nếu hệ số nhiệt độ Van't Hoff bằng 2, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ của phản ứng từ 30 °C lên 60 °C?
Giải:
Ta có:
vt1, vt2 là tốc độ phản ứng ở 2 nhiệt độ t2 = 60 °C, t1 = 30 °C, γ = 2
Thế vào công thức tính vt2 / vt1 = 8
Tốc độ phản ứng tăng 8 lần sau khi tăng nhiệt độ của phản ứng từ 30 °C lên 60 °C
0 Nhận xét