Bài 7. Tốc độ phản ứng và chất xúc tác

I. Khái niệm tốc độ phản ứng

- Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho sự nhanh, chậm của phản ứng hoá học.

Ví dụ 1: Các phản ứng đốt cháy (cồn, than, củi, giấy,...) xảy ra ngay lập tức, kèm theo sự toả nhiệt và phát sáng. Những phản ứng này xảy ra với tốc độ rất nhanh.

Ví dụ 2: Dây thép, cửa sắt (chứa sắt) sau một thời gian có thể xuất hiện lớp gỉ màu nâu, xốp. Ta nói rằng, phản ứng của sắt với oxygen trong không khí ẩm xảy ra với tốc độ chậm hơn.

II. Một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

- Tốc độ của phản ứng hoá học phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ, nồng độ, diện tích bề mặt tiếp xúc của các chất tham gia phản ứng,...

- Với các phản ứng có sản phẩm tạo thành là chất khí hoặc chất kết tủa, để so sánh tốc độ của phản ứng có thể dựa vào việc quan sát tốc độ thoát khí hoặc tốc độ xuất hiện chất kết tủa.

1. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

- Nồng độ các chất phản ứng càng lớn, tốc độ phản ứng càng lớn.

Ví dụ 3: Nhúng hai đinh sắt giống nhau vào hai ống nghiệm:

+ Ống nghiệm 1 chứa dung dịch HCl 0,1 M.

+ Ống nghiệm 2 chứa dung dịch HCl 1 M.

→ Tốc độ thoát khí ở ống nghiệm 2 lớn hơn do nồng độ dung dịch HCl lớn hơn.

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

- Nhiệt độ càng cao, tốc độ phản ứng càng lớn.

Ví dụ 4: Lấy hai cốc nước, một cốc nước lạnh và một cốc nước nóng, cho đồng thời vào mỗi cốc một viên C sủi.

→ Cốc nước nóng có nhiệt độ cao hơn nên viên C sủi tan nhanh hơn.

3. Ảnh hưởng của diện tích bề mặt tiếp xúc đến tốc độ phản ứng

 - Diện tích bề mặt càng lớn, tốc độ phản ứng càng lớn.

Ví dụ 5: Cân một lượng đá vôi (dạng bột) và đá vôi (dạng viên) bằng nhau (khoảng 1 gam) cho vào 2 ống nghiệm 1 và 2. Cho vào mỗi ống nghiệm khoảng 3 mL dung dịch HCl 0,1 M.

→ Phản ứng ở ống nghiệm chứa đá vôi dạng bột sẽ diễn ra nhanh hơn do kích thước hạt nhỏ, diện tích tiếp xúc giữa đá vôi và các phân tử HCl lớn.

4. Ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng

- Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng khi phản ứng kết thúc, chất xúc tác không bị thay đổi cả về lượng và về chất.

Ví dụ 6: Cho khoảng 3 mL dung dịch H₂O₂ 3% vào hai ống nghiệm 1 và ống nghiệm 2. Cho một ít bột manganese dioxide vào ống nghiệm 2.

→ Khí thoát ra từ ống nghiệm 2 nhanh hơn do sự có mặt của chất xúc tác manganese dioxide ảnh hưởng đến phản ứng phân huỷ H₂O₂.

1. Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho sự nhanh, chậm của một phản ứng hoá học.

2. Tốc độ phản ứng tăng khi làm tăng các yếu tố: nhiệt độ, nồng độ, diện tích bề mặt tiếp xúc,...

3. Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng sau phản ứng vẫn giữ nguyên về khối lượng và tính chất hoá học.