Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học SVIP

1. ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ

Khi nồng độ các chất tham gia phản ứng tăng thì tốc độ phản ứng cũng tăng

⚡ THÍ NGHIỆM 1

- Pha loãng dung dịch Na₂​S₂​O₃​ 0,15 M để được các dung dịch sau:

- Thêm đồng thời 10 mL dung dịch H_2​SO₄​ 0,1 M vào ba cốc (có đánh dấu X ở đáy) và khuấy đều.

Phương trình hóa học:

\(Na_2S_2O_3(aq)+H_2SO_4(aq)\to Na_2SO_4(aq)+S(s)+SO_2(g)+H_2O(l)\)

Khi tăng nồng độ chất phản ứng, số va chạm hiệu quả sẽ tăng theo dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.

2. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ

- Tốc độ phản ứng tăng khi nhiệt độ tăng.

- Biểu thức liên hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phản ứng:

\(\frac{v_{t_2}}{v_{t_1}}=\gamma^{\frac{t_2-t_1}{10}}\)

Trong đó:

+ \(v_{t_1},v_{t_2}\) là tốc độ phản ứng tại thời điểm t₁ và t₂.

+ \(\gamma\) là hệ số nhiệt độ Van’t Hoff.

Ví dụ:

- Chuẩn bị hai cốc chứa hỗn hợp H₂C₂O₄ và H₂SO₄ loãng (tỉ lệ 2 : 1). Cốc 1 đun nóng, cốc 2 để ở điều kiện thường.

- Thêm cùng lượng KMnO₄ vào cả hai cốc.

- Sau một thời gian:

- Phương trình hóa học:

\(2KMnO_4(aq)+5H_2C_2O_4(aq)+3H_2SO_4(aq)\to2MnSO_4(aq)+K_2SO_4(aq)+10CO_2(g)+8H_2O(l)\)

- Khi tăng nhiệt độ cũng đồng thời làm tăng tốc độ chuyển động của các phân tử chất dẫn đến làm tăng số va chạm hiệu quả nên tốc độ phản ứng tăng.

- Thực nghiệm cho thấy tốc độ phản ứng thường tăng 2 - 4 lần khi nhiệt độ tăng thêm 10 ^oC.

Ví dụ: Giả sử nhiệt độ ban đầu của hai cốc bằng nhau, t₁ ​= 20 ^oC. Nhiệt độ của cốc (1) sau khi đun nóng là t₂​ = 60 ^oC, nhiệt độ cốc (2) không thay đổi và tốc độ phản ứng trong cốc (1) gấp 16 lần cốc (2). Khi đó ta có:

\(\gamma^{\frac{60-20}{10}}=16\Rightarrow\gamma=2\)

Vậy, tốc độ phản ứng tăng 2 lần khi nhiệt độ phản ứng tăng lên 10 ^oC.

3. ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT

Đối với phản ứng có chất khí, tăng áp suất sẽ làm tăng tốc độ phản ứng.

4. ẢNH HƯỞNG CỦA BỀ MẶT TIẾP XÚC

Phản ứng diễn ra nhanh hơn khi diện tích tiếp xúc của chất phản ứng tăng.

⚡ THÍ NGHIỆM 2

Cho đồng thời 20 mL dung dịch HCl vào bình tam giác (1) (chứa CaCO₃ dạng khối) và bình tam giác (2) (chứa CaCO₃ dạng hạt nhỏ).

- Tăng diện tích tiếp xúc giúp tăng số va chạm hiệu quả, làm phản ứng diễn ra nhanh hơn.

5. ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT XÚC TÁC

Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng mà không biến bị biến đổi thành chất khác.

⚡THÍ NGHIỆM 3

- Chuẩn bị hai ống nghiệm, mỗi ống chứa 2 mL dung dịch H₂O₂ 30%.

- Thêm khoảng một ít bột MnO₂ vào ống nghiệm (2) và đưa nhanh tàn đóm đỏ vào miệng của hai ống nghiệm.

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

Việc kiểm soát tốc độ phản ứng giúp con người tối ưu hóa quy trình sản xuất, tiết kiệm chi phí và năng lượng.

Ví dụ: Sử dụng tủ lạnh để bảo quản thức ăn tươi lâu hơn.

Ví dụ: Thực phẩm nấu trong nồi áp suất sẽ nhanh chín hơn.