Hoá Học ProTHPT
Đăng nhậpĐăng ký

Hoá học 10 · Tốc độ phản ứng

Tốc độ phản ứng và các yếu tố ảnh hưởng

Tốc độ trung bình của phản ứng, định luật tác dụng khối lượng, ảnh hưởng của nồng độ, áp suất, nhiệt độ, diện tích bề mặt và chất xúc tác; hệ số nhiệt độ Van’t Hoff.

Tốc độ phản ứng

Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.

Với phản ứng tổng quát aA + bB → mM + nN, tốc độ trung bình:

\[\overline{v} = -\frac{1}{a}\frac{\Delta C_A}{\Delta t} = -\frac{1}{b}\frac{\Delta C_B}{\Delta t} = \frac{1}{m}\frac{\Delta C_M}{\Delta t} = \frac{1}{n}\frac{\Delta C_N}{\Delta t}\]

Đơn vị thường dùng: mol/(L·s) hoặc M/s.

Định luật tác dụng khối lượng

Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng tỉ lệ với tích nồng độ các chất tham gia phản ứng với số mũ thích hợp. Với phản ứng đơn giản aA + bB → sảnphẩm:

\[v = k \cdot C_A^{a} \cdot C_B^{b}\]

trong đó k là hằng số tốc độ, chỉ phụ thuộc bản chất phản ứng và nhiệt độ.

Các yếu tố ảnh hưởng

  • Nồng độ: tăng nồng độ chất phản ứng, số va chạm hiệu quả tăng, tốc độ tăng.
  • Áp suất (phản ứng có chất khí): tăng áp suất làm tăng nồng độ chất khí, tốc độ tăng.
  • Nhiệt độ: tăng nhiệt độ, các hạt chuyển động nhanh hơn, va chạm mạnh và nhiều hơn, tốc độ tăng.
  • Diện tích bề mặt (chất rắn): đập nhỏ chất rắn làm tăng diện tích tiếp xúc, tốc độ tăng.
  • Chất xúc tác: làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị tiêu hao sau phản ứng, do làm giảm năng lượng hoạt hoá.

Quy tắc Van’t Hoff: khi nhiệt độ tăng thêm 10 °C, tốc độ phản ứng tăng γ lần (γ thường từ 2 đến 4).

\[\frac{v_2}{v_1} = \gamma^{\frac{t_2 - t_1}{10}}\]

🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng

🧪 Hãy thử
  • Tăng nhiệt độ: các hạt chuyển động nhanh hơn và đường nồng độ chất đầu giảm dốc hơn.
  • Tăng nồng độ ban đầu: số va chạm trong mỗi giây tăng rõ rệt.
  • Bật Xúc tác: tỉ lệ va chạm hiệu quả tăng mà nhiệt độ không đổi.

🎉 Thí nghiệm vui cho bài này

Lớp 10Kem đánh răng cho voiCột bọt khổng lồ phun trào nhờ chất xúc tác phân huỷ hydrogen peroxide. Lớp 10Đồng hồ iodineDung dịch không màu bỗng hoá xanh đen đúng sau vài giây – thời gian phụ thuộc nồng độ và nhiệt độ.

📐 Công thức cần nhớ

Tốc độ trung bình
\[\overline{v} = \frac{|\Delta C|}{a \cdot \Delta t}\]
ΔC: biến thiên nồng độ (M); a: hệ số của chất; Δt: thời gian
Định luật tác dụng khối lượng
\[v = k \cdot C_A^{a} \cdot C_B^{b}\]
k: hằng số tốc độ
Quy tắc Van’t Hoff
\[\frac{v_2}{v_1} = \gamma^{\frac{t_2 - t_1}{10}}\]
γ: hệ số nhiệt độ; t: nhiệt độ (°C)

✍️ Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1. Cho phản ứng Br2 + HCOOH → 2HBr + CO2. Nồng độ Br₂ ban đầu là 0,012 M, sau 50 giây còn 0,010 M. Tính tốc độ trung bình theo Br₂.

Xem lời giải
  1. \(\overline{v} = \frac{0{,}012 - 0{,}010}{50}\)
  2. \(\overline{v} = 4 \cdot 10^{-5}\ \text{M/s}\)

✅ Đáp số: 4.10⁻⁵ M/s

Ví dụ 2. Một phản ứng có hệ số nhiệt độ γ = 2. Khi tăng nhiệt độ từ 20 °C lên 50 °C, tốc độ phản ứng tăng bao nhiêu lần?

Xem lời giải
  1. \(\frac{v_2}{v_1} = 2^{\frac{50 - 20}{10}} = 2^3\)

✅ Đáp số: Tăng 8 lần

⚠️ Lỗi thường gặp

  • Quên chia cho hệ số tỉ lượng khi tính tốc độ theo một chất có hệ số khác 1.
  • Cho rằng chất xúc tác làm thay đổi biến thiên enthalpy của phản ứng: xúc tác chỉ làm giảm năng lượng hoạt hoá.
  • Áp dụng quy tắc Van’t Hoff bằng phép nhân γ với số bậc 10 °C thay vì luỹ thừa.

🎮 Luyện tập bài này

Năng Lượng & Tốc Độ Phản ỨngBiến thiên enthalpy, năng lượng liên kết, tốc độ trung bình, quy tắc Van’t Hoff.L10