Mở đầu trang 31

Đề bài: Có những phản ứng xảy ra rất nhanh, quan sát được ngay như phản ứng nổ, cháy,… và có những phản ứng xảy ra chậm, sau một khoảng thời gian mới quan sát được như phản ứng tạo gỉ sắt, tinh bột lên men rượu,… Vậy dùng đại lượng nào để đặc trưng cho sự nhanh, chậm của một phản ứng? Yếu tố nào ảnh hưởng đến sự nhanh, chậm này?

Lời giải:

• Để đặc trưng cho sự nhanh, chậm của một phản ứng hoá học, người ta dùng đại lượng tốc độ phản ứng.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt tiếp xúc của các chất tham gia phản ứng và chất xúc tác.

I. Khái niệm tốc độ phản ứng

Hoạt động trang 31 mục I

Đề bài: Quan sát các Hình 7.1 và 7.2, thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi sau: Phản ứng sắt bị gỉ xảy ra nhanh hơn hay chậm hơn phản ứng đốt cháy cồn?

Lời giải:

Phản ứng sắt bị gỉ xảy ra chậm hơn nhiều so với phản ứng đốt cháy cồn.

→ Giải thích:

• Phản ứng đốt cháy cồn xảy ra ngay lập tức, kèm theo toả nhiệt và phát sáng.
• Phản ứng sắt bị gỉ xảy ra rất chậm, phải sau một thời gian dài (vài tuần, vài tháng) mới quan sát được lớp gỉ màu nâu, xốp trên bề mặt sắt.

Câu hỏi trang 32 mục I

Đề bài: Một học sinh thực hiện thí nghiệm và ghi lại hiện tượng như sau: Cho cùng một lượng hydrochloric acid vào hai ống nghiệm đựng cùng một lượng đá vôi ở dạng bột (ống nghiệm (1)) và dạng viên (ống nghiệm (2)). Quan sát hiện tượng thấy rằng ở ống nghiệm (1) bọt khí xuất hiện nhiều hơn và đá vôi tan hết trước. Phản ứng giữa hydrochloric acid với đá vôi dạng bột xảy ra nhanh hơn hay chậm hơn so với phản ứng giữa hydrochloric acid với đá vôi dạng viên?

Lời giải:

Phản ứng giữa hydrochloric acid với đá vôi dạng bột xảy ra nhanh hơn so với phản ứng giữa hydrochloric acid với đá vôi dạng viên.

→ Dấu hiệu nhận biết: ở ống nghiệm (1) chứa đá vôi dạng bột, bọt khí xuất hiện nhiều hơn và đá vôi tan hết trước.

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

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

Hoạt động trang 32 mục II.1

Đề bài:

Chuẩn bị: dung dịch HCl 0,1 M, dung dịch HCl 1 M, 2 đinh sắt giống nhau (khoảng 0,2 g); ống nghiệm.

Tiến hành:

• Cho vào ống nghiệm (1) khoảng 5 mL dung dịch HCl 0,1 M; ống nghiệm (2) khoảng 5 mL dung dịch HCl 1 M.
• Nhẹ nhàng đưa lần lượt 2 đinh sắt vào 2 ống nghiệm.

Quan sát hiện tượng xảy ra và trả lời các câu hỏi sau:

• Phản ứng ở ống nghiệm nào xảy ra nhanh hơn?
• Nồng độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như thế nào?

Lời giải:

• Phản ứng ở ống nghiệm (2) chứa dung dịch HCl 1 M xảy ra nhanh hơn. Dấu hiệu: bọt khí thoát ra nhiều và nhanh hơn, đinh sắt tan nhanh hơn.
• Ảnh hưởng của nồng độ: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng lên.

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

Hoạt động trang 32 mục II.2

Đề bài:

Chuẩn bị: viên C sủi, nước lạnh, nước nóng; cốc thuỷ tinh.

Tiến hành: Lấy hai cốc nước, một cốc nước lạnh và một cốc nước nóng, cho đồng thời vào mỗi cốc một viên C sủi.

Quan sát hiện tượng xảy ra và trả lời các câu hỏi sau:

• Phản ứng ở cốc nào xảy ra nhanh hơn?
• Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như thế nào?

Lời giải:

• Phản ứng ở cốc nước nóng xảy ra nhanh hơn. Dấu hiệu: viên C sủi tan nhanh hơn, bọt khí thoát ra nhiều và mạnh hơn.
• Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng lên.

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

Hoạt động trang 33 mục II.3

Đề bài:

Chuẩn bị: dung dịch HCl 0,1 M, đá vôi (dạng viên), đá vôi (dạng bột hoặc đập nhỏ từ đá vôi dạng viên); ống nghiệm.

Tiến hành:

• 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.

Quan sát hiện tượng xảy ra và trả lời các câu hỏi sau:

• Phản ứng ở ống nghiệm nào xảy ra nhanh hơn? Giải thích.
• Kích thước hạt ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như thế nào?

Lời giải:

• Phản ứng ở ống nghiệm (1) chứa đá vôi dạng bột xảy ra nhanh hơn (bọt khí thoát ra nhiều và nhanh hơn).

  → Giải thích: Đá vôi dạng bột có diện tích bề mặt tiếp xúc với dung dịch HCl lớn hơn so với đá vôi dạng viên.

• Ảnh hưởng của kích thước hạt: Kích thước hạt càng nhỏ thì diện tích bề mặt tiếp xúc càng lớn, tốc độ phản ứng càng tăng.

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

Hoạt động trang 33 mục II.4

Đề bài:

Chuẩn bị: nước oxy già (y tế) $\text{H}_2\text{O}_2$ 3%, manganese dioxide ($\text{MnO}_2$, dạng bột); ống nghiệm.

Tiến hành:

• Cho khoảng 3 mL dung dịch $\text{H}_2\text{O}_2$ 3% vào hai ống nghiệm (1) và ống nghiệm (2).
• Cho một ít bột manganese dioxide vào ống nghiệm (2).

Quan sát hiện tượng xảy ra và trả lời câu hỏi sau: Phản ứng ở ống nghiệm nào xảy ra nhanh hơn?

Lời giải:

Phản ứng ở ống nghiệm (2) xảy ra nhanh hơn rõ rệt. Dấu hiệu: bọt khí (khí oxygen) thoát ra rất nhiều và mạnh.

→ Giải thích: Ở ống nghiệm (2) có thêm $\text{MnO}_2$ đóng vai trò chất xúc tác, làm tăng tốc độ phản ứng phân huỷ $\text{H}_2\text{O}_2$.

Câu hỏi 1 trang 34 mục II

Đề bài: Than cháy trong bình khí oxygen nhanh hơn cháy trong không khí. Yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng đốt cháy than?

Lời giải:

Yếu tố ảnh hưởng ở đây là nồng độ.

→ Giải thích: Trong bình khí oxygen, nồng độ oxygen cao hơn so với trong không khí (không khí chỉ chứa khoảng 1/5 thể tích là oxygen). Khi nồng độ oxygen tăng, tốc độ phản ứng đốt cháy than tăng lên, nên than cháy nhanh hơn.

Câu hỏi 2 trang 34 mục II

Đề bài: Khi “bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh để giữ thực phẩm tươi lâu hơn” là đã tác động vào yếu tố gì để làm chậm tốc độ phản ứng?

Lời giải:

Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh là đã tác động vào yếu tố nhiệt độ.

→ Giải thích: Nhiệt độ trong tủ lạnh thấp làm giảm tốc độ các phản ứng hoá học gây hư hỏng thực phẩm (như phản ứng phân huỷ chất hữu cơ, hoạt động của vi khuẩn,…) → thực phẩm tươi lâu hơn.

Câu hỏi 3 trang 34 mục II

Đề bài: Trong quá trình sản xuất sulfuric acid có giai đoạn tổng hợp sulfur trioxide ($\text{SO}_3$). Phản ứng xảy ra như sau:

$$2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \longrightarrow 2\text{SO}_3$$

Khi có mặt vanadium(V) oxide thì phản ứng xảy ra nhanh hơn.

a) Vanadium(V) oxide đóng vai trò gì trong phản ứng tổng hợp sulfur trioxide?

b) Sau phản ứng, khối lượng của vanadium(V) oxide có thay đổi không? Giải thích.

Lời giải:

a) Vanadium(V) oxide đóng vai trò là chất xúc tác trong phản ứng tổng hợp sulfur trioxide, giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn.

b) Sau phản ứng, khối lượng của vanadium(V) oxide không thay đổi.

→ Giải thích: Theo định nghĩa, 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.

Em có thể

Vận dụng kiến thức về tốc độ phản ứng trong đời sống

Đề bài: Vận dụng kiến thức về tốc độ phản ứng để thúc đẩy những phản ứng có lợi như lên men giấm, muối dưa hoặc giảm tốc độ phản ứng có hại như thức ăn bị ôi thiu, kim loại bị gỉ.

Lời giải:

1. Thúc đẩy phản ứng có lợi (tăng tốc độ phản ứng):

• Lên men giấm, muối dưa: ủ ở nhiệt độ ấm phù hợp (khoảng $25 – 30^\circ\text{C}$) để men hoạt động mạnh, phản ứng lên men diễn ra nhanh hơn.
• Nấu chín thức ăn: đập nhỏ, thái lát mỏng thực phẩm (tăng diện tích bề mặt) → thức ăn chín nhanh và đều hơn.
• Nung đá vôi sản xuất vôi sống: đập nhỏ đá vôi để tăng diện tích tiếp xúc, phản ứng nhiệt phân nhanh hơn.

2. Giảm tốc độ phản ứng có hại:

• Tránh thức ăn bị ôi thiu:
  • Bảo quản trong tủ lạnh, tủ đông (giảm nhiệt độ).
  • Bọc kín, hút chân không (giảm tiếp xúc với oxygen).
• Tránh kim loại bị gỉ:
  • Sơn phủ, mạ kim loại khác (cách li kim loại với không khí và hơi nước).
  • Bôi dầu mỡ lên dụng cụ kim loại; bảo quản nơi khô ráo (giảm độ ẩm).

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu