Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Câu hỏi: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng?

Trả lời

Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

Đối với phản ứng đồng thể (các chất phản ứng ở cùng một pha). Định luật tác dụng khối lượng Gulberg và Waage.

Nội dung: “Tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ các chất tham gia phản ứng với số mũ thích hợp.”

Xét phản ứng: A + B → C

v = k.C_A^m.C_Bⁿ → gọi là phương trình động học của phản ứng.

Trong đó: CA, CB: nồng độ mol/l của A và B tại thời điểm đang xét.

m, n lũy thừa nồng độ; bậc riêng của phản ứng đối với chất A, B; xác định bằng thực nghiệm.

m + n: bậc chung của phản ứng.

k: hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào bản chất của các chất tham gia phản ứng và nhiệt độ.

Với 1 phản ứng cụ thể ở T = const, k = const, k được gọi là hằng số tốc độ.

Trong một số trường hợp: m = a, n = b, khi đó v = k. CA^a.CB^b

- Nếu m + n = 0: phản ứng bậc 0.

- Nếu m + n = 1: phản ứng bậc 1.

- Nếu m + n = 2: phản ứng bậc 2.

- Nếu m + n = 3: phản ứng bậc 3.

Ví dụ:

3NO(k) → N₂O(k) + NO₂(k) có v = k[NO]₂, bậc 2 theo NO, bậc chung của phản ứng là bậc 2.

2NO₂(k) + F₂(k) → 2NO₂F(k) có v = k[NO₂][F₂] bậc 1 theo F₂, bậc chung của phản ứng là bậc 2.

Đối với phản ứng dị thể

Nếu phản ứng có chất rắn tham gia → coi nồng độ chất rắn = const và đưa vào hằng số tốc độ → chất rắn không có mặt trong phương trình động học của phản ứng.

Ví dụ: C(r) + O₂(k) → CO₂(k).

v = k’.const. CO₂ = k.CO₂.

Khi nồng độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng. Do khi nồng độ các chất tham gia phản ứng tăng thì số phần tử hoạt động có trong một đơn vị thể tích tăng dẫn đến số va chạm có hiệu quả tăng → tốc độ phản ứng tăng.

1. Tốc độ phản ứng

- Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một chất trong các phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian. Trong đó theo quy ước: nồng độ theo mol/lít, thời gian có thể là giây (s), phút (ph), giờ (h)... Tốc độ phản ứng được xác định bằng thực nghiệm.

2. Tốc độ trung bình

- Tốc độ trung bình của phản ứng hóa học là tốc độ biến thiên trung bình nồng độ của một chất trong khoảng thời gian t₁ đến t₂.

Ví dụ: Xét phản ứng aA → bB

Nếu tính tốc độ phản ứng theo chất A: Ở thời điểm t₁ chất A có nồng độ C₁ mol/lít, ở thời điểm t₂ chất A có nồng độ C₂ mol/lít. Tốc độ trung bình của phản ứng là:

3. 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.

----------------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn nội dung bài Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.