Ví dụ ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng
|
Phản ứng chậm?Phản ứng nhanh?Bài 49:TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌCTỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌCI. KHÁI NIỆM VỀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌCII. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNGIII. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG1. Thí nghiệm2. Nhận xét1. Ảnh hưởng của nồng độ2. Ảnh hưởng của áp suất3. Ảnh hưởng của nhiệt độ4. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc5. Ảnh hưởng của chất xúc tácI. KHÁI NIỆM VỀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC1. Thí nghiệm:Các em quan sát thí nghiệm sau: (1) (2)25 ml dd H2SO4 0,1 M25 ml dd BaCl2 0,1M25 ml dd Na2S2O3 0,1MBaSO4S(1) BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl(2)Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + Na2SO4 + H2O2. Nhận xét:-Nói chung, các phản ứng hóa học khác nhau xảy ra nhanh, chậm rất khác nhau. Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hóa học, người ta đưa ra khái niệm tốc độ phản ứng hóa học, gọi tắt là: Tốc độ phản ứng - Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian. 3. Tốc độ trung bình của phản ứng:Xét phản ứng: A → B- Tốc độ của phản ứng tính theo chất A trong khoảng thời gian từ t1 đến t2:- Tốc độ của phản ứng tính theo sản phẩm B trong khoảng thời gian từ t1 đến t2:tCttCCttCCvA∆∆−=−−−=−−=12121221)(tCttCCvB∆∆+=−−=1212''4. Ví dụ: Xét phản ứng: Br2 + HCOOH → 2HBr + CO2Bđầu: 0,0120 M Sau 50s: 0,0101 M=> Tốc độ của phản ứng tính theo Br2 trong khoảng thời gian 50 giây là:)./(10.8,350)0101,00120,0(5slmolv−=−=1. Ảnh hưởng của nồng độ:a. Thí nghiệm:Các em quan sát thí nghiệm sau: II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG1. Ảnh hưởng của nồng độ:b. Nhận xét: Tốc độ hình thành kết tủa ở ống nghiệm thứ 2 nhanh hơn ống nghiệm thứ nhất.c. Kết luận:- Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng2. Ảnh hưởng của áp suất:- Áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng có chất khí.Ví dụ: 2HI(k) -> H2(k) + I2(k) - Ở áp suất của HI là 1 atm, tốc độ phản ứng đo được là 1,22.10-8 mol/l.s- Ở áp suất của HI là 2 atm, tốc độ phản ứng đo được là 4,88.10-8 mol/l.sKết luận: Khi tăng áp suất, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ:a. Thí nghiệm: Các em quan sát thí nghiệm sau:3. Ảnh hưởng của nhiệt độ:b. Nhận xét:-Tốc độ hình thành kết tủa ở ống nghiệm 1 (ống nghiệm đã được ngâm trong nước nóng) nhanh hơn.c. Kết luận:-Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng4. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc:a. Thí nghiệm: Các em quan sát thí nghiệm sau:4. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc:b. Nhận xét:-Phản ứng: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O-Thời gian phản ứng hết với HCl trong ống nghiệm chứa đá vôi hạt nhỏ nhanh hơn ống nghiệm chứa đá vôi hạt lớnc. Kết luận:- Khi tăng diện tích tiếp xúc các chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.5. Ảnh hưởng của chất xúc tác:Ví dụ: H2O2 phân hủy chậm trong dung dịch ở nhiệt độ thường theo phản ứng sau: 2H2O2 2H2O + O2Nếu cho vào dung dịch này một ít bột MnO2, bọt oxi sẽ thoát ra rất mạnh. Khi phản ứng kết thúc, MnO2 vẫn còn nguyên vẹn. Vậy MnO2 là chất xúc tác cho phản ứng phân hủy H2O2Kết luận: Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc.III. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNGTại sao viên than tổ ong lại nhiều lỗ như vậy?Vì sao cá để trong tủ lạnh tươi lâu hơn để ở ngoài?-Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất.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.Tốc độ phản ứng là gì ?Các yếu tố ảnh hưởngÝ nghĩa thực tiễnCông thức tính tốc độ phản ứng trung bình1. nồng độ2. áp suất (CHẤT KHÍ)3. nhiệt độ4. diện tích bề mặt (CHẤT RẮN)5. chất xúc tác là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm của phản ứng trong một đơn vị thời gian.CỦNG CỐ vCt∆= ±∆
cho hỏi các ý nghĩa thực tiễn của tốc độ pưhh Các câu hỏi tương tự
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 |
