Lý thuyết Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học – Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 16: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học

Bài giảng Hóa học 10 Bài 16: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học 

A. Lý thuyết Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học

I. Ảnh hưởng của nồng độ

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

- Giải thích: Nồng độ của các chất phản ứng tăng làm tăng số va chạm hiệu quả nên tốc độ phản ứng tăng.

Chú ý: Khi các chất phản ứng va chạm đúng hướng và đủ năng lượng dẫn đến xảy ra phản ứng, gọi là va chạm hiệu quả.

Ví dụ: Phản ứng hóa học: Na₂S₂O₃(aq) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + S(s) + SO₂(g) + H₂O(l)

Nồng độ Na₂S₂O₃ giảm ⇒ Các hạt phân tử Na₂S₂O₃ giảm ⇒ Số va chạm hiệu quả giữa các phân tử Na₂S₂O₃ và phân tử H₂SO₄ giảm ⇒ Kết tủa tạo thành chậm tức là tốc độ phản ứng chậm hơn.

II. Ảnh hưởng của nhiệt độ

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

- Giải thích: Ở nhiệt độ thường, các chất phản ứng chuyển động với tốc độ nhỏ; khi tăng nhiệt độ; các chất sẽ chuyển động với tốc độ lớn hơn, dẫn đến tăng số va chạm hiệu quả nên tốc độ phản ứng tăng.

- Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phản ứng hóa học được biểu diễn bằng công thức:

                                                $\frac{{\mathrm{v}}_{{\mathrm{t}}_2}}{{\mathrm{v}}_{{\mathrm{t}}_1}}={\mathrm{\gamma }}^{\frac{{\mathrm{t}}_2-{\mathrm{t}}_1}{10}}$ 

Trong đó:

+ ${\mathrm{v}}_{{\mathrm{t}}_1};{\mathrm{v}}_{{\mathrm{t}}_2}$là tốc độ phản ứng ở hai nhiệt độ t₁ và t₂;

+ γ là hệ số nhiệt độ Van’t Hoff.

Chú ý: Quy tắc Van’t Hoff chỉ gần đúng trong khoảng nhiệt độ không cao.

III. Ảnh hưởng của áp suất

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

- Giải thích: Khi tăng áp suất thì nồng độ chất khí tăng, nên tốc độ phản ứng tăng.

IV. Ảnh hưởng của bề mặt tiếp xúc

- Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.

- Giải thích: Khi tăng diện tích tiếp xúc của chất phản ứng, số va chạm hiệu quả tăng dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.

- Ví dụ: Thực hiện các thí nghiệm sau:

+ Thí nghiệm 1: Cho 2 gam CaCO₃ dạng khối tác dụng với 20 ml HCl 1M;

+ Thí nghiệm 2: Cho 2 gam CaCO₃ dạng bột tác dụng với 20 ml HCl 1M.

Khi HCl phản ứng với CaCO₃ dạng bột, diện tích tiếp xúc giữa các phân tử HCl và CaCO₃ tăng lên

⇒ Số va chạm hiệu quả tăng ⇒ tốc độ phản ứng tăng.

⇒ Ở thí nghiệm 2 phản ứng diễn ra nhanh hơn.

V. Ảnh hưởng của chất xúc tác

-  Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng hóa học, nhưng vẫn được bảo toàn về lượng và chất khi kết thúc phản ứng.

- Chất xúc tác được ghi trên mũi tên trong phương trình hóa học.

Ví dụ 1: Phương trình hóa học của phản ứng:

2H₂O₂ (aq) $\stackrel{{\mathrm{MnO}}_2}{\to }$ 2H₂O (l) + O₂ (g)

Trong phản ứng trên MnO₂ là chất xúc tác.

Ví dụ 2: Enzyme amylase có trong nước bọt là chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa tinh bột.

VI. Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng trong đời sống và sản xuất

- Kiểm soát tốc độ các phản ứng diễn ra trong đời sống, sản xuất khi vận dụng các yếu tố ảnh hưởng như: nồng độ, nhiệt độ, áp suất, bề mặt tiếp xúc và chất xúc tác giúp mang lại các giá trị hiệu quả.

Ví dụ:

+ Nồng độ oxygen trong không khí chỉ chiếm 21%. Dùng bình chứa oxygen mục đích làm tăng nồng độ chất tham gia ⇒ Tăng tốc độ phản ứng cháy

+ Bảo quản thức ăn trong tủ lạnh ⇒ Giảm nhiệt độ ⇒ Giảm tốc độ phản ứng oxi hóa thức ăn ⇒ Thức ăn lâu bị ôi thiu.

B. Trắc nghiệm Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học

Câu 1. Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phản ứng hóa học được biểu diễn bằng công thức

A. $\frac{{\nu }_{t_2}}{{\nu }_{t_1}}$= ${\gamma }^{\frac{t_2-t_1}{10}}$

B. $\frac{{\nu }_{t_2}}{{\nu }_{t_1}}$= ${\gamma }^{t_2-t_1}$

C. $\frac{{\nu }_{t_2}}{{\nu }_{t_1}}$= ${\gamma }^{(t_2-t_1).10}$

D. $\frac{{\nu }_{t_2}}{{\nu }_{t_1}}$= ${\gamma }^{\frac{t_1-t_2}{10}}$

Câu 2. Kết luận nào sau đây sai?

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

B. Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng;

C. Đối với tất cả các phản ứng, tốc độ phản ứng tăng khi áp suất tăng;

D. Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.

Câu 3. Chất làm tăng tốc độ phản ứng hóa học, nhưng vẫn được bảo toàn về chất và lượng khi kết thúc phản ứng là

A. chất xúc tác;

B. chất ban đầu;

C. chất sản phẩm;

D. Cả A, B và C đều sai.

Câu 4. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào các yếu tố

A. nồng độ, áp suất

B. nhiệt độ

C. chất xúc tác, diện tích bề mặt

D. Cả A, B và C

Câu 5. Khi đốt than trong lò, đậy nắp lò sẽ giữ than cháy được lâu hơn.

Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng trong ví dụ trên là

A. nhiệt độ;

B. nồng độ;

C. chất xúc tác;

D. diện tích bề mặt tiếp xúc.

Câu 6. Hiện tượng nào dưới đây thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng?

A. Thanh củi được chẻ nhỏ hơn thì sẽ cháy nhanh hơn;

B. Quạt gió vào bếp than để thanh cháy nhanh hơn;

C. Thức ăn lâu bị ôi thiu hơn khi để trong tủ lạnh;

D. Các enzyme làm thúc đẩy các phản ứng sinh hóa trong cơ thể.

Câu 7. Cho phản ứng: 2CO (g) + O₂ (g) ⟶ 2CO₂ (g)

Với hệ số nhiệt độ Van’t Hoff $\gamma =2$. Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ phản ứng từ 40°C lên 70°C?

A. tăng gấp 2 lần;

B. tăng gấp 8 lần;

C. giảm 4 lần;

D. tăng gấp 6 lần.

Câu 8. Cho hiện tượng sau: Tàn đóm đỏ bùng lên khi cho vào bình oxygen nguyên chất.

Hiện tượng trên thể hiện ảnh hưởng của yếu tố nào đến tốc độ phản ứng?

A. Nồng độ;

B. Nhiệt độ;

C. Diện tích bề mặt tiếp xúc;

D. Chất xúc tác.

Câu 9. Người ta vận dụng yếu tố nào để tăng tốc độ phản ứng trong trường hợp sau: Nung hỗn hợp bột đá vôi, đất sét và thạch cao ở nhiệt độ cao để sản xuất clinke trong công nghiệp sản xuất xi măng.

A. Nồng độ;

B. Nhiệt độ;

C. Áp suất;

D. Chất xúc tác.

Câu 10. Phản ứng trong thí nghiệm nào dưới đây có tốc độ lớn nhất?

A. a gam Zn (hạt) + dung dịch HCl 0,2M ở 30°C;

B. a gam Zn (bột) + dung dịch HCl 0,2M ở 30°C;

C. a gam Zn (hạt) + dung dịch HCl 0,2M ở 40°C;

D. a gam Zn (bột) + dung dịch HCl 0,2M ở 40°C.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 17: Tính chất vật lí và hóa học các đơn chất nhóm VIIA

Lý thuyết Bài 18: Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide

Lý thuyết Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Lý thuyết Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Lý thuyết Bài 15: Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng