Tốc độ phản ứng hóa học

TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC THÍ NGHIỆM (1) (2) Dung dịch BaCl2 Dung dịch Na2S2O3 Dung dịch H2SO4 BaSO4 S BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl Na 2O2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + Na2SO4 + H 1. TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Xét phản ứng: A + B C + D Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian. 2. TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH CỦA PHẢN ỨNG Xét phản ứng: A + B D + E t1 [A]1 [B]1 [D]1 [E]1 t2 [A]2 [B]2 [D]2 [E]2 - Tốc độ phản ứng tính theo sản phẩm D: - Tốc độ phản ứng tính theo chất tham gia A: Từ (1) và (2): 2 1 2 1 [D] - [D] Cv = = (1) t - t t Δ Δ 1 2 2 1 2 1 2 1 [A] - [A] [A] - [A] Cv = = = (2) t - t t - t - - t Δ Δ Cv = t Δ Δm CHÚ Ý • Tốc độ phản ứng tại một thời điểm được gọi là tốc độ tức thời (v). • Tốc độ phản ứng • Đơn vị: [ ] = [mol/l.s] = [mol.L-1.s-1] = [M.s-1] v > 0 v VÍ DỤ Xét phản ứng sau xảy ra trong dung dịch CCl4 ở 45oC: N2O5 N2O4 + O2 184 135 207 341 0,25 1,36.10-3 0,31 0,24 0,17 1,26.10-3 1,16.10-3 9,1.10-4 Tốc độ trung bình của phản ứng giảm dần theo thời gian 1 2 3. SỰ ĐƠN GIÁ CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG • Xét một phản ứng tổng quát: aA + bB dD + eE (3) Các hệ số a, b, d, e khác nhau. Nếu vậy, với (3) tốc độ phản ứng tính theo theo các chất khác nhau sẽ khác nhau. Quy ước: Cv = t Δ Δm ⇒ A B D EC C C C1 1 1 1v = = = + = + a t b t d t e t Δ Δ Δ Δ− −Δ Δ Δ Δ 1 Cv = tυ Δ Δm CHÚ Ý Khi thực hiện quy ước này, ta có phân biệt: • là tốc độ phản ứng. • là tốc độ tiêu thụ của một chất tham gia phản ứng được xét. • là tốc độ tạo thành của một sản phẩm được xét (trong phản ứng đó). C- t Δ Δ v C+ t Δ Δ CỦNG CỐ 1. Xét phản ứng phân hủy N2O5 xảy ra trong môi trường CCl4 ở 45oC; ở t1=0 thì nồng độ N2O5 là 2,33 mol/l; nồng độ N2O4 là 0 mol/l; nồng độ O2 là 0 mol/l. Sau 142 s, nồng độ N2O5 là 2,08 mol/l; nồng độ N2O4 là 0,25 mol/l; nồng độ O2 là 0,125 mol/l. Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo N2O5, theo N2O4, theo O2. CỦNG CỐ N2O5 N2O4 + O2 t1 = 0 2,33 mol/l 0 0 t2 = 184s 2,08 mol/l 0,25mol/l 0,125 mol/l 1 2 vtheo N2O5 vtheo N2O4 vtheo O2 32,08 - 2,33= 1,36.10 /( . ) 184 0 - mol l s−=− 32,05 - 0= 1,36.10 /( . ) 184 0 mol l s−=− 30,125 - 0= 1,36.10 /( . ) 184 0 1 2 mol l s−=− CỦNG CỐ 2. Xét phản ứng N2 là chất khí kết hợp với H2 là chất khí tạo ra NH3 cũng là chất khí. Giả thiết tại một thời điểm nào đó, tốc độ phản ứng bằng 0,025 mol/(l.s). Tính tốc độ tạo thành NH3 và tốc độ tiêu thụ của H2 ở thời điểm đó. CỦNG CỐ N2 + 3H2 2NH3 • Tốc độ tạo thành NH3 = 0,025 . 2 = 0,05 mol/(l.s) • Tốc độ tiêu thụ của H2 = 0,025 . 3 = 0,074 mol/(l.s) Thời gian (s)