Lý thuyết Tốc độ phản ứng hóa học Hóa 10 Cánh diều

Đây là bản xem th , vu ử i lòng mua tài li u ệ đ xe ể m chi ti t (c ế ó l i ờ gi i ả ) Bài 16: T c đ ố ph ộ n ả ng ứ I. Khái ni m ệ t c đ ố ph ộ n ả ng, t ứ c đ ố t ộ rung bình c a ph ủ n ả ng ứ 1. Khái ni m ệ t c ố đ p ộ h n ả ng ứ - Tốc đ ph ộ n ả ng ứ c a ủ m t ộ ph n ả ng hóa ứ h c ọ là đ i ạ lư ng ợ đ c ặ tr ng ư cho s t ự hay đ i ổ nồng đ c ộ a ủ ch t ấ ph n ả ng ho ứ c ặ s n ả ph m ẩ ph n ả ng t ứ rong m t ộ đ n v ơ t ị h i ờ gian. - T c ố độ ph n ả ng ứ kí hi u ệ là v, đ n ơ v ịt c ố đ ộ ph n ả ng ứ là (đ n ơ v ịn ng ồ đ ) ộ (đ n ơ vị th i ờ gian)-1, ví d : ụ mol L-1 s-1 hay M s-1. 2. T c ố đ t ộ rung bình c a p ủ h n ả ng ứ - Tốc độ trung bình c a ủ ph n ả ng ứ ( v ) là t c ố đ
ộ tính trung bình trong m t ộ kho ng ả th i ờ gian ph n ả ng. ứ - Cho ph n ả ng t ứ
ổng quát: aA + bB  mM + nN. Tốc độ ph n ả ng ứ đư c ợ tính d a ự theo thay đ i ổ n ng ồ độ c a ủ m t ộ ch t ấ b t ấ kì trong ph n ả ng t ứ heo quy ư c ớ sau: 1 C  1 C  1 C 1 C  A B M N v     a t  b t  m t n t  .
Trong đó: C = C2 – C1, t = t2 – t1 lần lư t ợ là bi n ế thiên n ng ồ độ và bi n ế thiên th i ờ gian tư ng ơ ng. C ứ 1, C2 là nồng đ c ộ a m ủ t ộ chất t i ạ th i ờ đi m ể t1 và t2 (v i ớ t2 > t1). - Ví d : ụ Cho ph n ả ng phân h ứ y N ủ 2O5: 2N2O5(g)  4NO2(g) + O2(g). Tính t c ố độ trung bình c a ủ ph n ả ng. ứ Bi t ế n ng ồ đ ộ c a ủ m i ỗ ch t ấ trong ph n ả ng ứ trên t i ạ th i ờ đi m ể t1 = 0 và t2 = 100 s nh s ư au: Nồng đ ( ộ M) C C C N O NO O Th i ờ đi m ể 2 5 2 2 t1 = 0 s 0,0200 0 0 t2 = 100 s 0,0169 0,0062 0,0016
Cách 1: Tính theo N2O5. M i ọ thắc m c
ắ vui lòng xin vui lòng: 084 283 45 85
Đây là bản xem th , vu ử i lòng mua tài li u ệ đ xe ể m chi ti t (c ế ó l i ờ gi i ả ) 1 C  N 1 (0,0169  0,0200) 2O5  5 v    1  ,55 1  0 2 t  2 100  0 (M.s-1)
Cách 2: Tính theo NO2. 1 C  1 0,0062  0 NO2  5 v    1  ,55 1  0 4 t  4 100  0 (M.s-1) - Chú ý:
Ngoài tốc độ trung bình c a ủ ph n ả ng ứ còn có t c ố đ ộ t c ứ th i ờ c a ủ ph n ả ng, ứ là t c ố độ ph n ả ng t ứ i ạ m t ộ th i ờ đi m ể nào đó. II. Đ nh l ị u t ậ tác d ng kh ụ i ố lư ng ợ - Đ nh ị lu t ậ tác d ng ụ kh i ố lư ng ợ áp d ng ụ cho các ph n ả ng ứ đ n ơ gi n, ả bi u ể th ịs ự phụ thu c ộ tốc độ ph n ả ng t ứ heo nồng đ các ộ ch t ấ ph n ả ng. ứ Ví d 1 ụ : V i ớ ph n ả ng đ ứ n gi ơ n có ả d ng: ạ aA + bB  s n ph ả ẩm. a b Tốc đ ph ộ n ả ng ứ đư c t ợ ính nh s ư au: v kC  C A B . G i ọ C -1 A, CB là n ng ồ độ mol L tư ng ơ ng ứ c a ủ ch t ấ A và B; k là h ng ằ số t c ố đ ộ ph n ả ng ứ mà giá trị c a ủ nó chỉ ph ụ thu c ộ vào nhi t ệ đ ộ và b n ả ch t ấ các ch t ấ tham gia ph n ả ng. ứ - Đ nh ị lu t ậ tác d ng ụ kh i ố lư ng: ợ T c ố độ ph n ả ng ứ tỉ lệ thu n ậ v i ớ tích n ng ồ độ các chất tham gia ph n ả ng v ứ i ớ s m ố ũ thích h p. ợ Chú ý: H ng ằ số t c ố độ ph n ả ng ứ có giá trị đúng b ng ằ t c ố đ ộ ph n ả ng ứ khi n ng ồ độ các chất ph n ả ng ứ b ng ằ nhau và b ng
ằ 1M. Đây chính là ý nghĩa c a ủ h ng ằ số t c ố độ ph n ả ng. ứ Ví d 2 ụ : Ph n ả ng gi ứ a H ữ
2 và N2: N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g). Theo đ nh ị lu t ậ tác d ng ụ kh i ố lư ng, ợ t c ố đ ộ c a ủ ph n ả ng ứ trên đư c ợ vi t ế dư i ớ d ng: ạ 3 v kC  C NH3 H2 . III. Các y u t ế ố n ả h hư ng t ở i ớ t c đ ố ộ ph n ả ng, h ứ s ệ nhi ố t ệ đ ộ Van’t Hoff M i ọ thắc m c
ắ vui lòng xin vui lòng: 084 283 45 85
Đây là bản xem th , vu ử i lòng mua tài li u ệ đ xe ể m chi ti t (c ế ó l i ờ gi i ả ) Tốc đ ộ ph n ả ng ứ ph t ụ hu c ộ vào các y u t ế : ố n ng ồ đ , áp ộ su t ấ , di n ệ tích b m ề t ặ , nhi t ệ đ , ộ ch t ấ xúc tác. 1. Ảnh hư ng c ở a n ủ ng đ ồ ộ - Nồng đ các ch ộ ất ph n ả ng càng l ứ n, t ớ ốc đ ph ộ n ả ng càng l ứ n. ớ Gi i ả thích: Khi tăng n ng ồ đ ộ các ch t ấ ph n ả ng, ứ d n ẫ đ n ế s ố lư ng ợ va ch m ạ gi a ữ các phân tử ph n ả ng t ứ ăng, làm tốc đ ph ộ n ả ng t ứ ăng. - Ví d : ụ Tốc độ ph n ả ng ứ gi a
ữ H2 và I2: H2(g) + I2(g)  2HI(g) tăng lên khi tăng n ng ồ độ c a H ủ 2 và I2. 2. Ảnh hư ng c ở a áp s ủ u t ấ - Áp suất c a ủ các ch t ấ ph n ả ng ứ t ở h khí ể càng l n, t ớ c đ ố ph ộ n ả ng càng l ứ n. ớ - Gi i ả thích: Đ i ố v i ớ các ch t ấ khí, n ng ồ độ c a ủ ch t ấ khí tỉ l ệ v i ớ áp su t ấ c a ủ nó. Do v y ậ , khi áp su t ấ ch t ấ tham gia ph n ả ng
ứ ở thể khí tăng lên, sẽ làm n ng ồ đ ộ ch t ấ khí
tăng lên, từ đó làm tăng tốc độ ph n ả ng. ứ - Ví d : ụ Xét ph n ả ng ứ sau đư c ợ th c hi ự n ệ nhi ở t ệ đ 302 ộ oC: 2HI(g)  H2(g) + I2(g). Khi áp suất c a H ủ I là 1 atm, t c ố đ ph ộ n ả ng ứ đo đư c l ợ à 1,22.10-8 M s-1. Khi áp suất c a H ủ I là 2 atm, t c ố đ ph ộ n ả ng ứ là 4,88.10-8 M s-1. 3. Ảnh hư ng c ở a di ủ n t ệ ích b m ề t ặ - Di n t ệ ích b m ề t ặ càng l n, t ớ c đ ố ộ ph n ả ng càng ứ l n. ớ M i ọ thắc m c
ắ vui lòng xin vui lòng: 084 283 45 85
Đây là bản xem th , vu ử i lòng mua tài li u ệ đ xe ể m chi ti t (c ế ó l i ờ gi i ả ) - Ví d :
ụ Đá vôi (CaCO3) ở d ng ạ b t ộ có t ng ổ di n ệ tích b ề m t ặ ti p ế xúc v i ớ ch t ấ ph n ả ng ứ HCl l n ớ h n ơ so v i ớ đá vôi (CaCO3) d ng ạ viên cùng kh i ố lư ng, ợ nên có t c ố độ ph n ả ng l ứ n h ớ n. ơ 4. Ảnh hư ng c ở a nhi ủ t ệ độ - Nhi t ệ đ ộ càng cao, t c ố đ ộ ph n ả ng ứ càng l n. ớ V i ớ đa s ố các ph n ả ng, ứ khi nhi t ệ độ tăng lên 10oC thì t c ố độ ph n ả ng ứ tăng từ 2 đ n ế 4 l n.
ầ Giá trị  = 2 – 4 này g i ọ là hệ số nhiệt đ ộ Van’t Hoff. - Mối liên h c ệ a h ủ s ệ ố Van’t Hoff v i ớ t c đ ố và ộ nhi t ệ đ nh ộ s ư au: 2 T  1 T v ( ) 1 10  v2
Trong đó, v2 và v1 là tốc đ ph ộ n ả ng ứ nhi ở t ệ đ ộ T2 và T1 tư ng ơ ng. ứ
Ví dụ 1: Trong phòng thí nghi m ệ , ngư i ờ ta dùng đèn c n ồ đun nóng các ch t ấ đ ể ph n ả ng di ứ n ễ ra nhanh h n, ơ cũng nh r ư út ng n t ắ h i ờ gian s n xu ả t ấ . Ví dụ 2: V i ớ ph n ả ng ứ có  = 2, n u ế nhi t
ệ độ tăng từ 20oC lên 60oC thì: 2 T  1 T 60 20 v ( ) ( ) 1 4 10 10  2  2  16  v2  Tốc đ ph ộ n ả ng t ứ ăng lên 16 l n. ầ 5. Ảnh hư ng c ở a ch ủ t ấ xúc tác M i ọ thắc m c
ắ vui lòng xin vui lòng: 084 283 45 85