Show Skip to main contentSkip to search 1,797,158 views | Aaron Sams • TED-Ed Vấn đề phức tạp của các cuộc hẹn hò trường học và phản ứng hóa học có nhiều điểm giống nhau hơn chúng ta tưởng. Hãy cùng khám phá 4 quy luật để tăng tốc độ phản ứng trong phòng thí nghiệm và có thể giúp bạn có một cuộc hẹn đến dạ tiệc khiêu vũ nhé! Nội dung bài học: Aaron Sams Minh họa: Cognitive Media. Xem toàn bộ bài học tại: http://ed.ted.com/lessons/how-to-speed-up-chemical-reactions-and-get-a-date Want to hear more great ideas like this one? Sign up for TED Membership to get exclusive access to captivating conversations, engaging events, and more! Vấn đề phức tạp của các cuộc hẹn hò trường học và phản ứng hóa học có nhiều điểm giống nhau hơn chúng ta tưởng. Hãy cùng khám phá 4 quy luật để tăng tốc độ phản ứng trong phòng thí nghiệm và có thể giúp bạn có một cuộc hẹn đến dạ tiệc khiêu vũ nhé! Nội dung bài học: Aaron Sams Minh họa: Cognitive Media. Xem toàn bộ bài học tại: http://ed.ted.com/lessons/how-to-speed-up-chemical-reactions-and-get-a-date TED-Ed Original lessons feature the words and ideas of educators brought to life by professional animators.
Có phải mọi phản ứng hóa học đều diễn ra với tốc độ như nhau không? Có yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học không? Những câu hỏi này sẽ được thuvienhoidap.net giải thích trong bài viết thuộc chủ đề hóa học này. Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học là gì?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. Tốc độ phản ứng được xác định bằng thực nghiệm. Nồng độ thường được tính bằng mol/l, còn đơn vị thời gian có thể là giây (s), phút(ph). giờ (h)… Mọi phản ứng hóa học đều có thể biểu diễn bằng phương trình hóa học tổng quát: Các chất phản ứng → Các sản phẩm Trong quá trình diễn ra phản ứng, nồng độ các chất phản ứng giảm dần, đồng thời nồng độ các sản phẩm tăng dần. Phản ứng xảy ra càng nhanh thì trong một đơn vị thời gian nồng độ các chất phản ứng giảm và nồng độ các sản phẩm tăng càng nhiều. Như vậy, có thể dùng độ biến thiên nồng độ theo thời gian của một chất bất kì trong phản ứng làm thước đo cho tốc độ phản ứng. Tốc độ trung bình của phản ứng là gì?Chúng ta xét phản ứng A → B Ở thời điểm t1, nồng độ chất phản ứng (chất A) là C1 mol/l. Ở thời điểm t2, nồng độ chất A là C2 mol/l C1 < C2 vì trong quá trình diễn ra phản ứng nồng độ chất A giảm dần. Tốc độ của phản ứng tính theo chất A trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 được xác định là: v = +(C1 – C2)/ (t1 – t2) = -(C2 – C1) / (t2 – t1) = -∆C / ∆t Nếu tốc độ được tính theo sản phẩm B thì: Ở thời điểm t1, nồng độ chất B là C’1 mol/l. Ở thời điểm t2 nồng độ chất B là C’2 mol/l và C’2 > C’1 v = + (C’2 – C’1) / ( t2 – t1) = + ∆C / ∆t Ví dụ cách tính tốc độ phản ứng trung bình Phản ứng giữa nước brom và HCOOH diễn ra như sau: Br2 + HCOOH → HBr + CO2 Lúc đầu nồng độ Br2 là 0,0120 mol/l, sau 50 giây nồng độ là 0,0101 mol/l Thì tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 50 giây tính theo chất tham gia phản ứng Br2 là: v = (0,0120 – 0,0101)/50 = 3,80.10-5 mol/(l.s) Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng là gì?
Ý nghĩa của tốc độ phản ứngCác yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất. Ví dụ như nhiệt độ của ngọn lửa axetilen (C2H2) cháy trong oxi cao hơn nhiều so với cháy trong không khí, tạo nhiệt độ hàn cao hơn. Thực phẩm nấu trong nồi áp suất nhanh chín hơn so với khi nấu ở điều kiện áp suất thông thường. Các chất đốt rắn như than, củi có kích thước nhỏ hơn sẽ cháy nhanh hơn. Để tăng tốc độ tổng hợp khí NH3 từ khí N2 và H2 người ta sử dụng chất xúc tác, tăng nhiệt độ và thực hiện ở áp suất cao. Kết luận: Đây là đáp án cho câu hỏi tốc độ phản ứng hóa học là gì chi tiết và đầy đủ nhất. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào các yếu tố sau: Nội dung nào thể hiện trong các câu sau đây là sai ? Khi đốt củi, để tăng tốc độ cháy, người ta sử dụng biện pháp nào sau đây? Phương pháp nào sau đây làm giảm tốc độ phản ứng? Xét phản ứng: mA + nB → pC + qD Biểu thức tính vận tốc của phản ứng là: Yếu tố nào sau đây không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sau: \({\text{2KCl}}{{\text{O}}_{\text{3}}}{\text{(r)}}\,\,\,\xrightarrow{{{t^o}}}\,\,\,{\text{2KCl(r)}}\,\,{\text{ + }}\,\,{\text{3}}{{\text{O}}_{\text{2}}}{\text{(k)}}\) Nội dung nào thể hiện trong các câu sau đây là sai? Cho phản ứng: Br2 + HCOOH → 2HBr + CO2. Có thể tính tốc độ phản ứng theo
Tốc độ phản ứng hóa học có thể xảy ra nhanh hoặc chậm điều này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, nồng độ, áp suất và chất xúc tác.
Bài viết này chúng ta sẽ đi tìm hiểu khái niệm về tốc độ phản ứng hóa học là gì? khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ, áp suất và chất xúc tác đến tốc độ phản ứng qua các thí nghiệm, ví dụ và bài tập vận dụng. I. Khái niệm về tốc độ phản ứng hóa học Bạn đang xem: Tốc độ phản ứng hóa học, Sự ảnh hưởng của Nhiệt độ, Nồng độ, Chất xúc tác và Áp suất – Hóa 10 bài 36 1. Thí nghiệm về tốc độ phản ứng hóa học – Chuẩn bị 3 dung dịch bari clorua BaCl2, natri thiosunfat Na2S2O3 và axit sunfuric H2SO4 có cùng nồng độ 0,1M. BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓trắng + 2HCl (1) Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + S↓trắng đục + SO2 + H2O (2) – Phản ứng (1): thấy xuất hiện kết tủa trắng ngay khi đổ H2SO4 – Phản ứng (2): môt lát sau khi đổ H2SO4 mới xuất hiện màu trắng đục của S 2. Nhận xét tốc độ phản ứng – Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh chậm, người ta dùng khái niệm tốc độ phản ứng hóa học gọi tắt là tốc độ phản ứng: – Khái niệm: 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 – Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng:
 * Ví dụ: Cho phản ứng: Br2 + HCOOH → 2HBr + CO2 – Lúc đầu nồng độ Br2 là 0,005 mol/l, sau 50 giây phản ứng nồng độ Br2 là 0,002 mol/l. Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 50 là:
II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng1. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng – Thực hiện thí nghiệm (PTPƯ 2) ở trên bằng các nồng độ khác nhau của, sau một thời gian phản ứng, thấy cốc đựng dung dịch Na2S2O3 nồng độ lớn thì vẫn đục nhiều hơn. ⇒ Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng. 2. Ảnh hưởng của áp suất đến tốc độ phản ứng – Khi tăng áp suất, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng 2HI(k) → H2(k) + I2(k) 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng – Cùng thực nghiệm thí nghiệm (2) ở hai điều kiện nhiệt độ khác nhau. Sau một thời gian thấy cốc có nhiệt độ cao hơn thì có màu trắng đục hơn. ⇒ Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng. 4. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng – Khi tăng diện tích của các chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng. * Ví dụ: Đá vôi tác dụng với dung dich HCl. Phản ứng xảy ra nhanh hơn nếu nghiền đá vôi CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O 5. Ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng – Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc. * Ví dụ: 2H2O2 III. Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng • Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất – Để tăng tốc độ (rút ngắn thời gian) tổng hợp amoniac NH3 từ N2 và H2 người ta phải dùng chất xút tác, tăng nhiệt độ và thực hiện ở áp suất cao. – Thực phẩm nấu trong nồi áp suất nhanh chín hơn khi nấu ở áp suất thường. – Các chất đốt rắn như than, củi có kích thước nhỏ (tăng diện tích tiếp xúc với oxi) sẽ cháy nhanh hơn; nên thực tế củi thường được chẻ nhỏ, than được đục lỗ tròn để tăng diện tích tiếp xúc với oxi. IV. Bài tập vận dụng tốc độ phản ứng hóa học * Bài 1 trang 153 SGK Hóa 10: Ý nào trong các ý sau đây là đúng? A. Bất cứ phản ứng nào cũng chỉ vận dụng được một trong các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để tăng tốc độ phản ứng B. Bất cứ phản ứng nào cũng phải vận dụng đủ các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng mới tăng được tốc độ phản ứng. C. Tùy theo phản ứng mà vận dụng một, một số hay tất cả các yếu tố ảnh hưởng 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. ° Lời giải bài 1 trang 153 SGK Hóa 10: • Chọn đáp án: C. Tùy theo phản ứng mà vận dụng một, một số hay tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để tăng tốc độ phản ứng. * Bài 2 trang 153 SGK Hóa 10: Tìm một số thí dụ cho mỗi loại phản ứng nhanh và chậm mà em quan sát được trong cuộc sống và trong phòng thí nghiệm. ° Lời giải bài 2 trang 153 SGK Hóa 10: – Phản ứng nhanh: Phản ứng nổ, sự đốt cháy các nhiên liệu (than, dầu, khí đốt), phản ứng giữa hai dung dịch H2SO4 và BaCl2 … – Phản ứng chậm: Sự lên men rượu, sự gỉ sét (gỉ sắt). * Bài 3 trang 154 SGK Hóa 10: Nồng độ, áp suất, nhiệt độ, kích thước hạt, chất xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng? ° Lời giải bài 3 trang 154 SGK Hóa 10: • Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: – Khi nồng độ chất phản ứng tăng, tốc độ phản ứng tăng – Khi áp suất tăng (đối với phản ứng có chất khí tham gia), tốc độ phản ứng tăng. – Khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăng. – Khi diện tích bề mặt tăng (đối với phản ứng có chất rắn tham gia), tốc độ phản ứng tăng. – Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng không bị tiêu hao trong phản ứng. * Bài 4 trang 154 SGK Hóa 10: 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 (trong sản xuất 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 (trong sản xuất ximăng) ° Lời giải bài 4 trang 154 SGK Hóa 10: a) Dùng không khí nén có nồng độ oxi cao và không khí đã nóng sẵn thổi vào lò cao nên tốc độ phản ứng tăng; b) Lợi dụng yếu tố nhiệt độ (tăng nhiệt độ); c) Lợi dụng yếu tố diện tích tiếp xúc (tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu); * Bài 5 trang 154 SGK Hóa 10: Cho 6g kẽm hạt vào một cốc đựng dung dịch H2SO4 4M (dư) ở nhiệt độ thường. Nếu giữ nguyên các điều kiện khác, chỉ biến đổi một trong các điều kiện sau đây thì tốc độ phản ứng biến đổi như thế nào (tăng lên, giảm xuống hay không đổi)? a) Thay 6g kẽm hạt bằng 6g kẽm bột. b) Thay dung dịch H2SO4 4M bằng dung dịch H2SO4 2M. c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ phản ứng là 50oC. d) Dùng thể tích dung dịch H2SO4 4M lên gấp đôi ban đầu. ° Lời giải bài 5 trang 154 SGK Hóa 10: a) Tốc độ phản ứng tăng lên (do tăng diện tích bề mặt). b) Tốc độ phản ứng giảm xuống (do giảm nồng độ chất phản ứng). c) Tốc độ phản ứng tăng. d) Tốc độ phản ứng không thay đổi. Hy vọng với bài viết về Tốc độ phản ứng hóa học, Sự ảnh hưởng của Nhiệt độ, Nồng độ, Chất xúc tác và Áp suất ở trên hữu ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại nội dung dưới phần bình luận để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt. Đăng bởi: THPT Sóc Trăng Chuyên mục: Giáo Dục Bản quyền bài viết thuộc trường trung học phổ thông Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận. Nguồn chia sẻ: Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng (thptsoctrang.edu.vn) |
