Lý thuyết Hóa học lớp 10 Bài 15: Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng
Lý thuyết Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng
Tốc độ phản ứng
Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học
– Tốc độ phản ứng của phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.
– Tốc độ phản ứng hóa học dùng để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của một phản ứng.
– Tốc độ phản ứng kí hiệu là v, có đơn vị: (đơn vị nồng độ)/ (đơn vị thời gian).
– Tốc độ trung bình của phản ứng là tốc độ được tính trong một khoảng thời gian phản ứng.
– Tốc độ tức thời của phản ứng là tốc độ phản ứng tại một thời điểm nào đó
Tính tốc độ trung bình của phản ứng hóa học
Cho phản ứng tổng quát: aA + bB → cC + dD
Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng:
Trong đó:
v¯”>¯vv¯: tốc độ trung bình của phản ứng
∆C = C2 – C1: sự biến thiên nồng độ
∆t = t2 – t1: biến thiên thời gian
C1, C2 là nồng độ của một chất tại hai thời điểm tương ứng t1 và t2.
Ví dụ: Trong phản ứng hóa học: N2O5(g) → N2O4(g) + 12″>1212O2(g)
Sau 184 giây đầu tiên, nồng độ của N2O4 là 0,25M. Tốc độ trung bình của phản ứng theo nồng độ N2O4 trong khoảng thời gian trên là:
v¯=11.ΔCN2O4Δt=0,25184″>¯v=11.ΔCN2O4Δt=0,25184v¯=11.ΔCN2O4Δt=0,25184 = 1,36.10-3 (M/s)
Biểu thức tốc độ phản ứng
– Năm 1864, hai nhà bác học Guldberg và Waage khi nghiên cứu sự phụ thuộc của tốc độ vào nồng độ đã đưa ra định luật tác dụng khối lượng: Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng tỉ lệ với tích số nồng độ các chất tham gia phản ứng với số mũ thích hợp.
– Biểu thức tốc độ phản ứng:
Xét phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB → cC + dD
+ Mối quan hệ giữa nồng độ và tốc độ tức thời của phản ứng hóa học được biểu diễn bằng biểu thức:
v=k×CAa×CBb”>v=k×CaA×CbBv=k×CAa×CBb
+ Trong đó:
k là hằng số tốc độ phản ứng;
CA; CB là nồng độ (M) chất A, B tại thời điểm đang xét.
Chú ý:
+ Khi nồng độ chất phản ứng bằng đơn vị (1M) thì k = v, vậy k là tốc độ phản ứng và được gọi là tốc độ riêng, đây là ý nghĩa của hằng số tốc độ phản ứng.
+ Hằng số k chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất phản ứng và nhiệt độ.
+ Định luật tác dụng khối lượng chỉ đúng cho các phản ứng đơn giản, đó là phản ứng một chiều, chỉ qua một giai đoạn từ chất phản ứng tạo ra sản phẩm.
Ví dụ: Xét phản ứng: H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)
Biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng viết theo định luật là:
v=k.CH2.CCl2″>v=k.CH2.CCl2v=k.CH2.CCl2
