Tại sao khi tăng nồng độ thì tốc độ phản ứng tăng

I. Tốc độ phản ứng hóa học

1. Khái niệm.

- Tốc độ phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của phản ứng và được xác định bằng độ biến thiên nồng độ của chất trong một đơn vị thời gian.

- Các biểu thức tính tốc độ của phản ứng:

Δv =ΔCΔt (1)

Trong đó:

+ ΔC: độ biến thiên nồng độ của chất (lấy trị tuyệt đối).

+ Δt: khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên nồng độ.

Với phản ứng: xA + yB → sản phẩm thì:

v = k.[A]x.[B]y(2)

2. Các yếu tố có ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng

a. Nhiệt độ

- Nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng và ngược lại vì khi tăng nhiệt độ, tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử tăng →các phân tử va chạm với nhau nhiều hơn và mạnh hơn →phản ứng xảy ra nhanh hơn. Thông thường khi nhiệt độ tăng lên 100C thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần.

- Nếu tăng nhiệt độ phản ứng lên t0C thì tốc độ phản ứng tăng αt/10(vớiαlà hệ số nhiệt độ - số lần tăng tốc độ khi nhiệt độ tăng lên 100C).

b. Nồng độ các chất tham gia phản ứng

- Nồng độ chất tham gia phản ứng tăng thì tốc độ phản ứng tăng (điều này được thấy rõ theo biểu thức (2) vì khi nồng độ chất tham gia phản ứng tăng thì va chạm giữa các phân tử chất tăng→ va chạm hiệu quả tăng.

c. Áp suất

- Áp suất chỉ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng có mặt của chất khí.

- Nếu áp suất tăng (nồng độ chất tham gia phản ứng tăng) thì tốc độ phản ứng tăng.

d. Diện tích tiếp xúc bề mặt

- Diện tích tiếp xúc bề mặt tăng thì tốc độ phản ứng tăng

- Diện tích tiếp xúc tỷ lệ nghịch với kích thước của chất rắn.

e. Xúc tác

- Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng. Chất kìm hãm làm giảm tốc độ phản ứng.

- Ngoài các yếu tố trên thì có nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như: môi trường thực hiện phản ứng; tốc độ khuấy trộn...

I- TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

1. Khái niệm về tốc độ phản ứng

a) Tốc độ phản ứng

- Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩmứng trong một đơn vị thời gian,

* Công thức tính :   = \(\frac{{\left| {\Delta C} \right|}}{{\Delta t}}\)   (mol/l.giây)     

- Đối với chất tham gia (nồng độ giảm dần)   :

\(\Delta C\) = Cđầu  –  Csau

- Đối với chất sản phẩm (nồng độ tăng dần)  : 

\(\Delta C\) = Csau –  Cđầu

* Đối với phản ứng tổng quát dạng  :  

a A   +   bB  cC   +   dD            

  =  \(\frac{{\left| {\Delta {C_A}} \right|}}{{a\Delta t}}\)= \(\frac{{\left| {\Delta {C_B}} \right|}}{{b\Delta t}}\)= \(\frac{{\left| {\Delta {C_C}} \right|}}{{c\Delta t}}\) = \(\frac{{\left| {\Delta {C_D}} \right|}}{{d\Delta t}}\)

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

a) Ảnh hưởng của nồng độ

Khi nồng độ chất phản ứng tăng, tốc độ phản ứng tăng.

b) Ảnh hưởng của nhiệt độ

- Khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăng.

- Giải thích: khi nhiệt độ phản ứng tăng dẫn đến hai hệ quả sau:

   + Tốc độ chuyển động của các phân tử tăng, dẫn đến tần số va chạm giữa các chất phản ứng tăng.

   + Tần số va chạm có hiệu quả giữa các chất phản ứng tăng nhanh. Đây là yếu tố chính làm cho tốc độ phản ứng tăng nhanh khi tăng nhiệt độ.

c) Ảnh hưởng của áp suất

- Đối với phản ứng có chất khi tham gia, khi áp suất tăng (nồng độ chất khí tăng), tốc độ phản ứng tăng.

- Khi tăng áp suất, khoảng cách giữa các phân tử càng nhỏ, nên sự va chạm càng dễ có hiệu quả hơn, phản ứng xảy ra nhanh hơn.

d) Ảnh hưởng của diện tích bề mặt

Đối với phản ứng có chất rắn tham gia, khi diện tích bề mặt tăng, tốc độ phản ứng tăng.

e) Ảnh hưởng của chất xúc tác

- Chất xúc tác là chất có tác dụng làm biến đổi mãnh liệt tốc độ của phản ứng nhưng không bị tiêu hao trong phản ứng.

- 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.

Ví dụ: Quá trình oxi hóa Na2SO3 trong dung dịch thành Na2SO4 xảy ra chậm khi cho thêm glixerin.

Sơ đồ tư duy: Tốc độ phản ứng hóa học

Tại sao khi tăng nồng độ thì tốc độ phản ứng tăng

Loigiaihay.com

Bài viết giúp bạn đọc nắm vững các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học và các ứng dụng của các yếu tố đó trong thực tiễn.

TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

1. Khái niệm và biểu thức tính

- Tốc độ phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của phản ứng và được xác định bằng độ biến thiên nồng độ của chất trong một đơn vị thời gian.

- Các biểu thức tính tốc độ của phản ứng:

 Δv = ΔC/Δt (1)

ΔC: độ biến thiên nồng độ của chất (lấy trị tuyệt đối)

Δt: khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên nồng độ.

Với phản ứng: xA + yB → sản phẩm thì:

v = k.[A]x.[B]y (2)

2. Các yếu tố có ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng

a. Nhiệt độ

- Nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng và ngược lại vì khi tăng nhiệt độ, tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử tăng → các phân tử va chạm với nhau nhiều hơn và mạnh hơn → phản ứng xảy ra nhanh hơn. Thông thường khi nhiệt độ tăng lên 100C thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần.

- Nếu tăng nhiệt độ phản ứng lên t0C thì tốc độ phản ứng tăng αt/10 (với α là hệ số nhiệt độ - số lần tăng tốc độ khi nhiệt độ tăng lên 100C).

b. Nồng độ các chất tham gia phản ứng

     Nồng độ chất tham gia phản ứng tăng thì tốc độ phản ứng tăng (điều này được thấy rõ theo biểu thức (2) vì khi nồng độ chất tham gia phản ứng tăng thì va chạm giữa các phân tử chất tăng → va chạm hiệu quả tăng.

c. Áp suất

- Áp suất chỉ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng có mặt của chất khí.

- Nếu áp suất tăng (nồng độ chất tham gia phản ứng tăng) thì tốc độ phản ứng tăng.

d. Diện tích tiếp xúc bề mặt

- Diện tích tiếp xúc bề mặt tăng thì tốc độ phản ứng tăng

- Diện tích tiếp xúc tỷ lệ nghịch với kích thước của chất rắn.

e. Xúc tác

     Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng. Chất kìm hãm làm giảm tốc độ phản ứng.

     Ngoài các yếu tố trên thì có nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như: môi trường thực hiện phản ứng; tốc độ khuấy trộn...

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1.Cho cân bằng hoá học: N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k); phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt.

Cân bằng hoá học không bị chuyển dịch khi:

A. thay đổi nồng độ N2.         B. thêm chất xúc tác Fe.         C. thay đổi áp suất của hệ.      D. thay đổi nhiệt độ.

Câu 2. Cho các cân bằng hoá học:

N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k)     (1)        ;           H2 (k) + I2 (k)  2HI (k)                        (2)

2SO2 (k) + O2 (k)  2SO3 (k)    (3)        ;           2NO2 (k)  N2O4 (k)                 (4)

Khi thay đổi áp suất những cân bằng hóa học bị chuyển dịch là:

A. (1), (2), (3).             B. (2), (3), (4).             C. (1), (3), (4).                         D. (1), (2), (4).

Câu 3. Hằng số cân bằng của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào:

A. nhiệt độ.                 B. áp suất.                   C. chất xúc tác.                       D. nồng độ.

Câu 4. Cho phương trình hoá học của phản ứng tổng hợp amoniac: N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k)

Khi tăng nồng độ của H2 lên 2 lần, tốc độ phản ứng thuận:

A. tăng lên 8 lần.         B. giảm đi 2 lần.          C. tăng lên 6 lần.                     D. tăng lên 2 lần.

Câu 5. Cho cân bằng hóa học: N2 (k) + 3H2(k)  2NH3 (k) ΔH < 0

Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận khi

A. giảm áp suất của hệ phản ứng.                               B. tăng áp suất của hệ phản ứng.

C. tăng nhiệt độ của hệ phản ứng.                              D. thêm chất xúc tác vào hệ phản ứng.

Câu 6. Cho phản ứng: H2 (k) + I2 (k)⇌ 2HI (k)

Ở nhiệt độ 430°C, hằng số cân bằng KC của phản ứng trên bằng 53,96. Đun nóng một bình kín dung tích không đổi 10 lít chứa 4,0 gam H2 và 406,4 gam I2. Khi hệ phản ứng đạt trạng thái cân bằng ở 430°C, nồng độ của HI là:

A. 0,275M.                  B. 0,320M.                  C. 0,151M.                              D. 0,225M.

Câu 7. Cho cân bằng: 2SO2 (k) + O2 (k) ⇄ 2SO3 (k). Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 giảm đi. Phát biểu đúng khi nói về cân bằng này là:

A. Phản ứng thuận toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.

B. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

C. Phản ứng nghịch toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

D. Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.

Câu 8. Xét cân bằng: N2O4 (k) ⇄ 2NO2 (k) ở 25oC. Khi chuyển dịch sang một trạng thái cân bằng mới nếu nồng độ của N2O4 tăng lên 9 lần thì nồng độ của NO2

A. tăng 9 lần.              B. giảm 3 lần.              C. tăng 4,5 lần.                        D. tăng 3 lần.

Câu 9.  Cho cân bằng (trong bình kín) sau:

CO (k) + H2O (k)  CO2 (k) + H2 (k) ΔH < 0

Trong các yếu tố: (1) tăng nhiệt độ; (2) thêm một lượng hơi nước; (3) thêm một lượng H2; (4) tăng áp suất chung của hệ; (5) dùng chất xúc tác.

Dãy gồm các yếu tố đều làm thay đổi cân bằng của hệ là:

A. (2), (3), (4).             B. (1), (2), (3).             C. (1), (2), (4).                         D. (1), (4), (5).

Câu 10. Cho cân bằng hoá học sau: 2SO2 (k) + O2 (k) ⇄ 2SO3 (k); ΔH < 0.

Cho các biện pháp: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dùng thêm chất xúc tác V2O5, (5) giảm nồng độ SO3, (6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng. Những biện pháp nào làm cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận?

A. (1), (2), (4), (5).      B. (2), (3), (5).             C. (2), (3), (4), (6).                  D. (1), (2), (4).

ĐÁP ÁN 

Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Hóa lớp 10 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 10 tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.