BÀI 16: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HOÁ HỌC

MỞ ĐẦU

Thực phẩm bảo quản trong tủ lạnh sẽ giữ được lâu hơn (a), khi nấu một số loại thực phẩm bằng nồi áp suất sẽ nhanh chín hơn (b), bệnh nhân sẽ dễ hô hấp hơn khi dùng oxygen từ bình chứa khí oxygen so với từ không khí (c),…

Những yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ của các quá trình biển đổi trên?

Đáp án chuẩn:

a) nhiệt độ

b) áp suất

c) nồng độ.

1. ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ

Thảo luận 1: Tiến hành thí nghiệm 1 và quan sát hiện tượng của thí nghiệm. Nhận xét mối liên hệ giữa thể tích dung dịch Na₂S₂O₃ với thời gian xuất hiện kết tủa.

Đáp án chuẩn:

- Cốc 1 có lượng S tạo nhiều và làm mờ dấu nhanh nhất.

- Nồng độ Na₂S₂O₃ càng lớn tốc độ PƯ càng nhanh

Thảo luận 2: Quan sát Hình 16.2 và phương trình hóa học của phản ứng, giải thích kết quả thí nghiệm 1.

Đáp án chuẩn:

v=k×CNa2SO4CH2SO4, tốc độ PƯ phụ thuộc vào C_Na2S2O3.

Luyện tập: Giữ nguyên nồng độ dung dịch Na₂S₂O₃ ban đầu, pha loãng dung dịch H₂SO₄ tương tự như cách pha loãng dung dịch Na₂S₂O₃ theo Bảng 16.1, kết quả thí nghiệm sẽ thay đổi thế nào?

Đáp án chuẩn:

Tốc độ PƯ giảm theo độ giảm nồng độ H₂SO₄. Kết quả không đổi.

2. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ

Thảo luận 3: Quan sát Hình 16.3, nhận xét sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.

Đáp án chuẩn:

Nhiệt độ tăng, tốc độ PƯ nhanh hơn.

Thảo luận 4: Quan sát Hình 16.4 và phương trình hóa học của phản ứng, giải thích vì sao tốc độ mất màu của KMnO₄ trong 2 cốc không giống nhau.

Đáp án chuẩn:

Vì các phân tử chất PƯ chuyển động nhanh hơn nên có sự gia tăng số va chạm.

Luyện tập: Biết rằng: Khi nhiệt độ tăng thêm 10^oC, tốc độ của một phản ứng hóa học tăng 4 lần; cho biết tốc độ phản ứng giảm bao nhiêu lần khi nhiệt độ giảm từ 70^oC xuống 40^oC.

Đáp án chuẩn:

vt2vt1=164=>giảm 64 lần. 

3. ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT

Thảo luận 5: Quan sát Hình 16.5, cho biết mật độ phân bố của các phân tử chất khí trong bình kín thay đổi như thế nào khi tăng áp suất của bình?

Đáp án chuẩn:

Thể tích giảm, phân bố mật độ đặc khít hơn

Luyện tập: Xét các phản ứng xảy ra trong bình kín:

2CO(g) + O₂(g) → 2CO₂(g) (1)

NH₄Cl(s) → NH₃(g) + HCl(g) (2)

Yếu tố áp suất ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng nào? Khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?

Đáp án chuẩn:

PƯ1. Áp suất tăng thì tốc độ PƯ tăng.

4. ẢNH HƯỞNG CỦA BỀ MẶT TIẾP XÚC

Thảo luận 6: Tiến hành thí nghiệm 2 và so sánh tốc độ khí thoát ra trong hai bình tam giác.

Đáp án chuẩn:

Bình đựng CaCO₃ kích thước nhỏ thoát khí nhanh hơn.

Thảo luận 7: Nhận xét mối quan hệ giữa tốc độ phản ứng với kích thước của CaCO₃

Đáp án chuẩn:

Kích thước càng nhỏ, tốc độ PƯ càng nhanh.

Thảo luận 8: Quan sát Hình 16.7, giải thích kết quả của thí nghiệm 2.

Đáp án chuẩn:

Vì có diện tích bề mặt tiếp xúc lớn hơn, làm tăng tần số va chạm.

Luyện tập: Củi khi được chẻ nhỏ sẽ cháy nhanh hơn và mạnh hơn so với củi có kích thước lớn. Giải thích.

Đáp án chuẩn:

Vì chẻ nhỏ có diện tích tiếp xúc bề mặt lớn hơn.

5. ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT XÚC TÁC

Thảo luận 9: Tiến hành thí nghiệm 3, quan sát hiện tượng và so sánh sự thay đổi của tàn đóm ở 2 ống nghiệm

Đáp án chuẩn:

- Có MnO₂: ống 2 có khí thoát ra nhanh hơn

- Tàn đóm: ống 1 không đổi, ống 2 bcháy thành ngọn lửa.

Luyện tập: Tại sao khi nhai kĩ cơm, cảm nhận cơm có vị ngọt hơn?

Đáp án chuẩn:

Vì phản ứng thuỷ phân tinh bột tạo đường glucose.

6. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG TRONG ĐỜI SỐNG VÀ SẢN XUẤT

Thảo luận 10: Quan sát Hình 16.9, cho biết yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng đã được vận dụng trong thực tiễn.

Đáp án chuẩn:

a) nồng độ oxygen cao

b) nhiệt độ

c) nồng độ oxygen giảm

Vận dụng: Trong quá trình lên men giấm, người ta thường cho chuối hay nước dừa vào lọ chứa giấm nuôi, giải thích.

Đáp án chuẩn:

Vi khuẩn lên men chuối chín hay nước dừa chuyển hoá glucose thành ethanol và tạo acetic acid. 

BÀI TẬP

Bài 1: Hai nhân vật minh họa trong hình bên đang chế biến món gà rán, được thực hiện bằng hai cách. Một người chọn cách chia ra từng phần nhỏ, người còn lại chọn cách để nguyên, giả thiết các điều kiện giống nhau (nhiệt độ, lượng dầu ăn,...). Hãy cho biết cách nào món ăn nhanh chín hơn. Giải thích.

Đáp án chuẩn:

Cách chia nhỏ thịt vì có diện tích bề mặt tiếp xúc lớn hơn.

Bài 2: Nồng độ, nhiệt độ, áp suất, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng?

Đáp án chuẩn:

Tốc độ PƯ tỉ lệ thuận với các yếu tố trên.

Bài 3: Cho a g kim loại Zn dạng hạt vào lượng dư dung dịch HCl 2 M, phương trình hóa học xảy ra như sau:

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)

Tốc độ khí H₂ thoát ra như thế nào khi thay đổi các yếu tố dưới đây:

a) Thay a g Zn hạt bằng a g bột Zn

b) Thay dung dịch HCl 2 M bằng dung dịch HCl 1 M

c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch HCl

Đáp án chuẩn:

a) Nhanh hơn.

b) Chậm hơn.

c) Nhanh hơn.

Bài 4: Cho phương trình hóa học của phản ứng: 2CO(g) + O₂(g) → 2CO₂(g)

Nếu hệ số nhiệt độ Van't Hoff bằng 2, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ của phản ứng từ 30^oC lên 60^oC?

Đáp án chuẩn:

vt2vt1=8 => tăng 8 lần.