Hóa học lớp 10 · KNTT · Chương 6
Lý thuyết Hóa học 10 Bài 20: Ôn tập chương 6
Tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 Bài 20: Ôn tập chương 6 theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, phương trình phản ứng hóa học KaTeX chuẩn, bảng biểu trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.
I. Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học
- Tốc độ phản ứng của một phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian: giây (s), phút (min), giờ (h), ngày (d), …
- Tốc độ phản ứng kí hiệu là v, đơn vị tốc độ phản ứng là (đơn vị nồng độ) (đơn vị thời gian)-1, ví dụ: mol L-1 s-1 hay M s-1.
II. Tốc độ trung bình của phản ứng
- Tốc độ trung bình của phản ứng ( ) là tốc độ tính trung bình trong một khoảng thời gian phản ứng.
- Cho phản ứng tổng quát: aA + bB dD + eE
Tốc độ phản ứng được tính dựa theo thay đổi nồng độ của một chất bất kì trong phản ứng theo quy ước sau:
.
Trong đó: CA; CB; CD; CE lần lượt là biến thiên lượng các chất A, B, D, E trong khoảng thời gian Dt.
III. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
- Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng:
+ Thông thường, khi nồng độ tăng, tốc độ phản ứng sẽ tăng.
+ Giải thích: Khi nồng độ các chất phản ứng tăng lên, số va chạm giữa các hạt tăng lên, làm số va chạm hiệu quả cũng tăng lên và dẫn tới tốc độ phản ứng tăng.
- Ảnh hưởng của áp suất đến tốc độ phản ứng
+ Việc tăng áp suất hỗn hợp khí cũng tương tự như tăng nồng độ, sẽ làm tốc độ phản ứng tăng.
+ Việc thay đổi áp suất không làm ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng không có chất khí tham gia.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
+ Khi tăng nhiệt độ, các hạt (phân tử, nguyên tử hoặc ion) sẽ chuyển động nhanh hơn, động năng cao hơn. Khi đó, số va chạm hiệu quả giữa các hạt tăng lên, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.
+ Mối liên hệ của hệ số Van’t Hoff với tốc độ và nhiệt độ như sau:
Trong đó, v2 và v1 là tốc độ phản ứng ở nhiệt độ T2 và T1 tương ứng.
- Ảnh hưởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng
+ Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, số va chạm giữa các chất đầu tăng lên, số va chạm hiệu quả cũng tăng theo, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.
+ Nếu kích thước hạt càng nhỏ thì tổng diện tích bề mặt càng lớn, nên có thể tăng diện tích tiếp xúc bằng cách đập nhỏ hạt.
- Ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng
+ Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng.
+ Sau phản ứng, khối lượng và bản chất của chất xúc tác không đổi, tuy nhiên, kích thước, hình dạng hạt, độ xốp, … có thể thay đổi.
IV. Bảng tổng kết 5 yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và ứng dụng
Bảng hệ thống hoá cơ chế phân tử và ứng dụng thực tiễn của các yếu tố điều khiển tốc độ phản ứng hóa học:
| Yếu tố | Cơ chế vi mô (thuyết va chạm) | Ứng dụng thực tiễn điển hình |
|---|---|---|
| Nồng độ | Tăng nồng độ số hạt/đơn vị thể tích tăng tần số va chạm hiệu quả tăng | Thổi oxy tinh khiết vào lò luyện kim thay vì không khí |
| Nhiệt độ | Tăng tăng động năng hạt tăng tỉ lệ hạt có năng lượng | Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh; dùng nồi áp suất để ninh xương |
| Áp suất | Tăng áp suất chất khí nồng độ chất khí tăng tăng va chạm | Tổng hợp ammonia () ở áp suất cao |
| Diện tích tiếp xúc | Tăng diện tích bề mặt pha rắn tăng số điểm tiếp xúc va chạm | Nghiền mịn quặng hoặc đá vôi trước khi nung lò |
| Chất xúc tác | Hạ thấp năng lượng hoạt hóa của phản ứng mà không bị tiêu hao | Dùng men vi sinh trong sản xuất sữa chua; xúc tác sản xuất |
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
- Hệ thống hóa toàn diện lý thuyết va chạm hiệu quả và năng lượng hoạt hóa (): Phản ứng chỉ xảy ra khi các hạt va chạm với nhau có hướng phù hợp và năng lượng lớn hơn hoặc bằng năng lượng hoạt hóa.
- Bảng tổng kết 5 yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng kèm cơ chế giải thích ở cấp độ phân tử và ví dụ thực tiễn trong đời sống và sản xuất công nghiệp.
- Công thức hệ số nhiệt độ Van't Hoff: , cho phép tính toán định lượng sự thay đổi tốc độ phản ứng theo nhiệt độ.
- Ứng dụng điều khiển tốc độ phản ứng: Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh, tăng độ mịn than đá khi đốt lò, dùng men/enzym trong sản xuất bia rượu, chất ức chế chống ăn mòn kim loại.