Bài 36. Tốc độ phản ứng hoá học

THÍ NGHIỆM
(1)
(2)
1. TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
Xét phản ứng:
A + B C + D
Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một
trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn
vị thời gian.
2. TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH CỦA PHẢN ỨNG
Xét phản ứng: A + B D + E
t1 [A]1 [B]1 [D]1 [E]1
t2 [A]2 [B]2 [D]2 [E]2
Tốc độ phản ứng tính theo sản phẩm D:


Tốc độ phản ứng tính theo chất tham gia A:


Từ (1) và (2):

CHÚ Ý
Tốc độ phản ứng tại một thời điểm được gọi là tốc độ tức thời (v).

Tốc độ phản ứng

Đơn vị: [ ] = [mol/l.s] = [mol.L-1.s-1] = [M.s-1]
VÍ DỤ
Xét phản ứng sau xảy ra trong dung dịch CCl4 ở 45oC:
N2O5 N2O4 + O2
184
135
207
341
0,25
1,36.10-3
0,31
0,24
0,17
1,26.10-3
1,16.10-3
9,1.10-4
3. SỰ ĐƠN GIÁ CỦA
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
Xét một phản ứng tổng quát:
aA + bB dD + eE (3)
Các hệ số a, b, d, e khác nhau. Nếu vậy, với (3) tốc độ phản ứng
tính theo theo các chất khác nhau sẽ khác nhau.

Quy ước:
CHÚ Ý
Khi thực hiện quy ước này, ta có phân biệt:
là tốc độ phản ứng.

là tốc độ tiêu thụ của một chất tham gia phản ứng được xét.

là tốc độ tạo thành của một sản phẩm được xét (trong phản ứng đó).
CỦNG CỐ
1. Xét phản ứng phân hủy N2O5 xảy ra trong môi trường CCl4 ở 45oC; ở t1=0 thì nồng độ N2O5 là 2,33 mol/l; nồng độ N2O4 là 0 mol/l; nồng độ O2 là 0 mol/l. Sau 142 s, nồng độ N2O5 là 2,08 mol/l; nồng độ N2O4 là 0,25 mol/l; nồng độ O2 là 0,125 mol/l. Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo N2O5, theo N2O4, theo O2.
CỦNG CỐ
N2O5 N2O4 + O2
t1 = 0 2,33 mol/l 0 0
t2 = 184s 2,08 mol/l 0,25mol/l 0,125 mol/l


CỦNG CỐ
2. Xét phản ứng N2 là chất khí kết hợp với H2 là chất khí tạo ra NH3 cũng là chất khí. Giả thiết tại một thời điểm nào đó, tốc độ phản ứng bằng 0,025 mol/(l.s). Tính tốc độ tạo thành NH3 và tốc độ tiêu thụ của H2 ở thời điểm đó.
CỦNG CỐ
N2 + 3H2 2NH3

Tốc độ tạo thành NH3 = 0,025 . 2 = 0,05 mol/(l.s)

Tốc độ tiêu thụ của H2 = 0,025 . 3 = 0,074 mol/(l.s)
II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
1. Ảnh hưởng của nồng độ
Thí nghiệm
- Nêu hiện tượng, rút ra kết luận và giải thích?
Giải thích: Nồng độ chất phản ứng tăng  tần số va chạm tăng  Tốc đô phản ứng tăng.
Kết luận: Khi tăng nồng độ chất phản ứng  tốc độ phản ứng tăng.

II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
2. Ảnh hưởng của áp suất
Thí nghiệm
Ví dụ:




Hãy rút ra kết luận và giải thích.
Giải thích: khi áp suất tăng  nồng độ chất khí phản ứng tăng  tốc độ pứ tăng.
Kết luận: đối với phản ứng có chất khí, khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng.

II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Thí nghiệm
Nêu hiện tượng, rút ra kết luận và giải thích?
Giải thích: Nhiệt độ phản ứng tăng 
Tốc độ chuyển động của các phân tử tăng  tần số va chạm giữa các chất phản ứng tăng.
tần số va chạm có hiệu quả giữa các chất phản ứng tăng nhanh.

Kết luận: Khi tăng nồng độ chất phản ứng  tốc độ phản ứng tăng.

II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
4. Ảnh hưởng của diện tích bề mặt
Thí nghiệm
- Nêu hiện tượng, rút ra kết luận và giải thích?
Giải thích: Khi diện tích bề mặt chất rắn tăng  sự tiếp xúc giữa các tiểu phân phản ứng tăng  tốc độ phản ứng tăng.
Kết luận: Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng  tốc độ phản ứng tăng.

II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
5. Ảnh hưởng của chất xúc tác
Thí nghiệm
- Nêu hiện tượng, rút ra kết luận và giải thích?
Kết luận: MnO2 là chất xúc tác cho phản ứng phân hủy H2O2.









III. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
Hãy nêu các vận dụng trong đời sống của các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng?
Ví dụ:
Chẻ nhỏ củi, đập nhỏ than để đốt  tăng diện tích tiếp xúc.
Nấu thực phẩm trong nồi áp suất  tăng áp suất.
Đốt axetilen trong oxi nguyên chất để tăng nhiệt độ hàn  tăng nồng độ.




CỦNG CỐ
Bài tập:
Hãy cho biết người ta lợi dụng yếu tố nào để tăng tốc độ phản ứng trong các trường hợp sau:
a) Dùng không khí nén,nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (sx gang).
b) Nung đá vôi ở nhiệt độ cao để sản xuất vôi sống.
c) Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke (sx ximăng).

Thí nghiệm
MnO2
H2O2
H2O2
Thời gian (s)