Tốc Độ Phản Ứng Hoá Học
Tốc độ trung bình · Biểu thức tốc độ & hằng số $k$ · Các yếu tố ảnh hưởng · Hệ số nhiệt độ Van't Hoff
Lượng chất có thể là: nồng độ mol ($C$, mol/L), số mol, khối lượng, thể tích. Đơn vị thời gian: giây ($s$), phút ($\text{min}$), giờ ($h$).
▸ Tốc độ trung bình của phản ứng
Với phản ứng tổng quát: $a\text{A} + b\text{B} \to c\text{C} + d\text{D}$, tốc độ trung bình là:
• Tốc độ phản ứng luôn dương.
• Tính theo chất đầu ($\Delta C < 0$) → đặt dấu "$-$" để ra dương.
• Tính theo sản phẩm ($\Delta C > 0$) → đã dương sẵn.
• Đơn vị thường gặp: $\text{mol/(L·s)}$, $\text{mol/(L·min)}$, $\text{mol/(L·h)}$.
| Thời gian (h) | 0 | 3 | 6 | 9 |
|---|---|---|---|---|
| $C_{\text{H}_2\text{O}_2}$ (mol/L) | 1,000 | 0,707 | 0,500 | 0,354 |
Định luật tác dụng khối lượng (chỉ đúng với phản ứng đơn giản): Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ các chất tham gia với số mũ thích hợp.
Với phản ứng đơn giản $a\text{A} + b\text{B} \to$ sản phẩm:
Trong đó:
- $k$ là hằng số tốc độ phản ứng.
- $C_\text{A}, C_\text{B}$: nồng độ mol (M = mol/L) tại thời điểm đang xét.
- $a, b$: hệ số tỉ lượng trong phương trình hoá học (với phản ứng đơn giản).
• Khi $C_\text{A} = C_\text{B} = 1$ M → $v = k$ → $k$ là tốc độ phản ứng khi nồng độ mỗi chất bằng 1 M.
• $k$ chỉ phụ thuộc nhiệt độ và bản chất phản ứng, KHÔNG phụ thuộc nồng độ.
• $k$ được xác định từ thực nghiệm.
$v = k \cdot C_{\text{NO}}^2 \cdot C_{\text{O}_2}$
$v = k \cdot C_\text{X} \cdot C_\text{Y} = 2{,}5 \times 10^{-4} \times 0{,}02 \times 0{,}03 = 1{,}5 \times 10^{-7}$ mol/(L·s).
(chỉ với khí)
(chất rắn)
▸ a) Nồng độ
Tăng nồng độ → số hạt trong một đơn vị thể tích tăng → số va chạm hiệu quả tăng → tốc độ tăng.
▸ b) Áp suất (chỉ với phản ứng có chất khí)
Trong hỗn hợp khí, nồng độ mỗi khí tỉ lệ thuận với áp suất. Tăng áp suất (nén) → nồng độ khí tăng → tốc độ tăng.
VD: $\text{BaCl}_2(aq) + \text{H}_2\text{SO}_4(aq) \to \text{BaSO}_4(s) + 2\text{HCl}(aq)$ — không có khí → áp suất không tác động.
▸ c) Nhiệt độ
Tăng nhiệt độ → các hạt chuyển động nhanh hơn, động năng cao hơn → số va chạm hiệu quả tăng → tốc độ tăng.
▸ d) Diện tích bề mặt (chất rắn)
Tăng diện tích bề mặt (nghiền nhỏ, đập vụn, dạng xốp) → số va chạm tăng → tốc độ tăng.
▸ e) Chất xúc tác
Chất xúc tác làm tăng tốc độ bằng cách giảm năng lượng hoạt hoá $E_a$. Nhiều hạt hơn đạt đủ năng lượng để va chạm hiệu quả → tốc độ tăng.
• Sau phản ứng, khối lượng và bản chất hoá học của xúc tác không đổi.
• Có thể thay đổi: kích thước, hình dạng, độ xốp.
• Xúc tác không làm thay đổi xu hướng giảm dần của tốc độ theo thời gian — chỉ làm tốc độ nhanh hơn.
Thực nghiệm cho thấy: khi tăng nhiệt độ thêm $10°\text{C}$, tốc độ phản ứng thường tăng từ 2 đến 4 lần.
Trong đó $\gamma$ là hệ số nhiệt độ Van't Hoff (thường $\gamma = 2 \div 4$). $\gamma$ càng lớn → ảnh hưởng của nhiệt độ càng mạnh.
Trong đời sống và sản xuất, ta vận dụng kiến thức tốc độ phản ứng để kiểm soát các quá trình hoá học.
| Tình huống | Yếu tố sử dụng | Mục đích |
|---|---|---|
| Đèn xì $\text{O}_2$–acetylene | Nồng độ ($\text{O}_2$ nguyên chất thay không khí) | Tăng tốc đốt cháy, đạt $\sim 3000°\text{C}$ |
| Tủ lạnh bảo quản thực phẩm | Hạ nhiệt độ | Giảm tốc độ phân huỷ thức ăn |
| Nồi áp suất ninh thịt | Tăng nhiệt độ + áp suất | Nấu chín nhanh |
| Chặt nhỏ thịt, cá khi nấu | Tăng diện tích bề mặt | Nấu chín nhanh hơn |
| Sản xuất $\text{NH}_3$ công nghiệp | Nhiệt độ cao + xúc tác (Fe) | Tăng tốc phản ứng tổng hợp |
Để xem lý thuyết đầy đủ kèm phương pháp giải các dạng bài tập (tốc độ trung bình, biểu thức tốc độ, hệ số $\gamma$, giải thích thực tiễn) cùng sơ đồ tư duy và bảng sai lầm thường gặp, hãy đọc bài viết bên dưới:
Bao gồm tốc độ trung bình, biểu thức tốc độ – hằng số $k$, các yếu tố ảnh hưởng, hệ số Van't Hoff, sơ đồ tư duy và bảng sai lầm thường gặp.
Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 24 câu bám sát chương trình SGK Hoá Học 10!
Cùng luyện Bài 19 – Tốc độ phản ứng hoá học!
24 câu: 19 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận
Tuyệt vời!

ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ
