Bài giảng Bài 36 : Tốc độ phản ứng hóa học (Tiết 3)

Tốc độ phản ứng và cân bằng hoá họcCHƯƠNG VIIKhái niệm về tốc độ phản ứngCác yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứngÝ nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứngBài 36 : TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC I. Khái niệm về tốc độ phản ứng hoá học1. Thí nghiệmHoá chất : dd BaCl2 0,1M dd Na2SO4 0,1M dd H2SO4 0,1MDụng cụ : Ống nghiệm, ống đong.Hiện tượng xảy ra ? Viết PTHHPhản ứng nào xảy ra nhanh hơn?(dựa vào dấu hiệu phản ứng)Tiến hành:Cho vào 2 ống nghiệm , ống 1: 4ml dd BaCl2 ống 2: 4ml dd Na2S2O4Lấy vào 2 ống đong,mỗi ống 4ml dd H2SO4Đổ đồng thời dd H2SO4 ở 2 ống đong vào 2 ống nghiệm,Quan sát và cho biết:Nhận xét:Ống nghiệm 1 phản ứng xảy ra nhanh hơn ở ống nghiệm 2.Hiện tượng: xuất hiện kết tủa. PTHH:Khái niệm tốc độ phản ứngBaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCltrắng(1)Trắng đụcNa2S2O4 + H2SO4 Na2SO4 + S + SO2 + H2O (2)2.Tốc độ phản ứngPƯHH: Các chất phản ứng Các sản phẩmTrong quá trình phản ứng: C giảm dần C tăng dầnCác chất phản ứngCác sản phẩm(Theo thời gian)Khái niệm: Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồngđộ của một trong các chất phản ứng hoặc sản Phẩm trong một đơn vị thời gian. 3. Tốc độ trung bình của phản ứngXét phản ứng: A BTại thời điểm t1: A có C1 mol/l , B có mol/lTại thời điểm t2: A có C2 mol/l , B có mol/l ( C2 > C1 , > ) C’ 1C’2 C’ 2C’1Tđpư tính theo chất A trong khoảng thời gian từ t1 đến t2:vC1 – C2t2 – t1 t2 – t1 C2 – C1 CtTđpư tính theo chất B :vt2 – t1 C+C’1C’2tTrong đó là tốc độ trung bình của phản ứngTrong khoảng thời gian từ t1 đến t2.vVí dụ : SGK tr 197.Phản ứng:N2O5 N2O4 + O212vCtThời gian,s ,sNồng độ N2O5, mol/l - mol/l ,mol/(l.s) 0 2,33 184 184 2,08 0,251,36.10-3 319 135 1,91 0,171,26.10-3 526 207 1,67 0,241,16.10-3 867 341 1,36 0,319,1.10-4Sự phân huỷ của N2O5 trong dung môi CCl4 ở 45oCQua bảng ta thấy: tốc độ trung bình của phản ứng giảm dần theo thời gian, ứng với sự giảm dần nồng độ của N2O5.Ghi chú :SGK tr 198Hệ số tỉ lượng trong PTHH của 1 phản ứng thường khác nhau,do đó có thể quy tốc độ phản ứng về cùng một giá trị.Ở VD trên,tđpưtb tính theo O2 là:vCt+0,5VD sau 184s đầu tiên CO2CN2O5120,2520,125 mol/lv= 0,125/(0,5.184)= 1,36.10-3 mol/(l.s)II.Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng 1. Ảnh hưởng của nồng độa . (Thí nghiệm)Tiến hành thí nghiệm SGK tr 199.Quan sát thí nghiệm và cho biết: So sánh thời gian xuất hiện kết tủa trong 2 ống nghiệm và giải thích?Giải thích :SGK tr 199.Cốc 1: = 0,1MCốc 2 : = (0,1.10)/25 = 0,04 MCNa2S2O3CNa2S2O3CH2SO4Cùng một lượng = 0,1 M đổ vào 2 cốc. CNa2S2O3(Cốc 1)CNa2S2O3(Cốc 2)>Nồng độ các chất phản ứng tăng thì tần số va chạm tăng, tốc độ phản ứng tăng.b.Kết luận : Khi tăng nồng độ chất phản ứng,tốc độ phản ứng tăng2. Ảnh hưởng của áp suấtÁp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng khi có chất khí.Khi áp suất tăng,nồng độ chất khí tăng ,do đó tốc độ phản ứng tăng,Ví dụ :2HI(k) H2(k) + I2(k) Khi p(HI) = 1atm, tđpư là 1,22.10-8 mol/(l.s) p(HI) = 2atm, tđpư là 4,88.10-8 mol/(l.s)Kết luận: Đối với phản ứng có chất khí , khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độa. (Thí nghiệm)Cốc 1 : 25ml dd H2SO4 0,1M + 25ml dd Na2S2O3 0,1M ( phản ứng ở to thường)Cốc 2: 25ml dd H2SO4 0,1 M + 25ml dd Na2S2O3 0,1 M (phản ứng ở 50oC) Quan sát thí nghiệm và cho biết hiện tượng kết tủa xuất hiện ở cốc nào sớm hơn?Giải thích?Kết quả : cốc 1 xuất hiện kết tủa muộn hơn cốc 2.Do khi to tăng thì:Tốc độ chuyển động của các phân tử tăng , nên tần số va chạm tăngTần số va chạm có hiệu quả giữa các phân tử chất phản ứng tăng nhanh.do đó tđpư tăng.b.Kết luận : Khi tăng nhiệt độ , tốc độ phản ứng tăng.4. Ảnh hưởng của diện tích bề mặta. (Thí nghiệm)Quan sát thí nghiệm và giải thích hiện tượng.PHHHCaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2Ob.Kết luận: Khi tăng diện tích tiếp xúc bề mặt chất phản ứng , tốc độ phản ứng tăng.5. Ảnh hưởng của chất xúc tácChất xúc tác : là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc.Ví dụ: phản ứng2H2O2 2 H2O + O2 MnO2Ở to thường phản ứng xảy ra chậm khi không có chất xúc tác. Khi cho vào dd H2O2 một ít bột MnO2 phản ứng xảy ra nhanh hơn.Kết luận: Vậy MnO2 là chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng phân huỷ H2O2.Chú ý: có những chất xúc tác làm giảm tốc độ phản ứng, gọi là chất ức chế phản ứngNgoài các yếu tố trên thì môi trường xảy ra phản ứng ,tốc độ khuấy trộn,tác dụng của các tia bức xạ ,cũng ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứngIII. Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứngCác yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất.Nhiệt độ của ngọn lửa C2H2 cháy trong O2 cao hơn nhiều so với cháy trong kk, tạo to hàn cao hơn.Nấu thực phẩm trong nồi áp suất nhanh chín hơn so với khi nấu ở áp suất thường.Các chất đốt rắn như than,củi có kích thước nhỏ hơn sẽ cháy nhanh hơn.Để tăng tốc độ tổng hợp NH3 từ N2 và H2 người ta dùng chất xúc tác,tăng to và thực hiện ở áp suất cao.Bài tập củng cốBài 1:Trong mỗi cặp phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ lớn hơn?Fe + dd NaOH 0,1M và Fe + dd HCl 2M ở cùng một to.b. Al + dd NaOH 2M ở 25oC và Al + dd NaOH ở 50oC.c. Zn (hạt) + dd HCl 1M ở 25o C và bột Zn + +dd HCl 1M ở 25oCd. Nhiệt phân KClO3 và nhiệt phân hỗn hợp KClO3 với MnO3. Bài 2 : Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo bảng số liệu sau:2HI H2 + I2Thời gian phản ứng,(s)Nồng độ của HI (mol/l)Tốc độ trung bình,mol/(l.s) 0 0,10 60 0,06 120 0,03 180 0,01Bài 3: Trong những trường hợp sau đây, yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc đọ phản ứng?Sự cháy diễn ra nhanh và mạnh hơn khi đưa S đang cháy ngoài kk vào lọ đựng O2.b. Khi cần ủ bếp than, người ta đậy lắp bếp lò làm cho phản ứng của than chậm lại.c. Phản ứng OXH SO2 tạo thành SO3 diễn ra nhanh hơn khi có mặt của V2O5.d. Al bột tác dụng với dd HCl nhanh hơn Al dây.e. Thép bền hơn nếu được sơn chống gỉ