Hãy sắp xếp tốc độ các phản ứng sau theo chiều tăng dần: (1) phản ứng than

Với giải Vận dụng 1 trang 90 Hóa học lớp 10 Cánh diều chi tiết trong Bài 16: Tốc độ phản ứng hóa học giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 16: Tốc độ phản ứng hóa học

Vận dụng 1 trang 90 Hóa học 10: Hãy sắp xếp tốc độ các phản ứng sau theo chiều tăng dần: (1) phản ứng than cháy trong không khí, (2) phàn ứng gỉ sắt, (3) phản ứng nổ của khí bình gas

Phương pháp giải:

- Khi có sự đốt cháy, tốc độ phản ứng tăng

- Phản ứng giữa các chất khí diễn ra nhanh hơn phản ứng diễn ra giữa chất rắn và chất khí

Lời giải:

- Phản ứng (1): diễn ra giữa chất rắn và chất khí, có sự đốt cháy

- Phản ứng (2): diễn ra giữa chất rắn và chất khí, không có đốt cháy

=> Phản ứng (1) diễn ra nhanh hơn phản ứng (2)

- Phản ứng (3): diễn ra giữa chất khí và chất khí, có sự đốt cháy

=> Phản ứng (3) diễn ra nhanh hơn phản ứng (1)

=> Tốc độ phản ứng theo chiều tăng dần: (2) < (1) < (3)

Lý thuyết Khái niệm tốc độ phản ứng, tốc độ trung bình của phản ứng

1. Khái niệm tốc độ phản ứng

- Thí nghiệm: Cho hai mảnh Zn có cùng khối lượng vào hai bình chứa cùng thể tích dung dịch H₂SO₄loãng, dư, nồng độ dung dịch ở mỗi bình lần lượt là 0,5M và 1M.

Hình 16.1. Thí nghiệm Zn tác dụng với H₂SO₄ loãng

+ Phản ứng xảy ra trong thí nghiệm cho Zn vào dung dịch H₂SO₄loãng, ở hai nồng độ khác nhau như sau:

Zn(s) + H₂SO₄(aq) $\overset{}{\to}$ ZnSO₄(aq) + H₂(g)

+ Hiện tượng: bọt khí H₂ thoát ra ở thí nghiệm (b) nhanh hơn so với thí nghiệm (a) đã chứng tỏ lượng H₂SO₄ bị mất đi do phản ứng với Zn ở thí nghiệm (b) nhanh hơn ở thí nghiệm (a).

$\Rightarrow$ Tốc độ phản ứng giữa Zn với dung dịch H₂SO₄ ở các nồng độ khác nhau là khác nhau.

+ Trong hai thí nghiệm trên, coi thể tích của dung dịch là không đổi trong suốt quá trình phản ứng. Trong cùng một khoảng thời gian, độ giảm nồng độ H₂SO₄ trong thí nghiệm (b) là nhanh hơn so với trong thí nghiệm (a).

$\Rightarrow$ Có thể dựa theo sự thay đổi nồng độ của chất trong phản ứng trong một đơn vị thời gian để đánh giá mức độ nhanh, chậm của phản ứng.

Kết luận:

- Khái niệm: Tốc độ phản ứng của một phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian.

- Tốc độ phản ứng được kí hiệu là v, có đơn vị là (đơn vị nồng độ) (đơn vị thời gian)^-1

Ví dụ: mol L^-1 s^-1 (hay M s^-1), ...

2. Tốc độ trung bình của phản ứng

- Tốc độ trung bình của phản ứng () là tốc độ tính trung bình trong một khoảng thời gian phản ứng.

- Cho phản ứng tổng quát:

aA + bB $\overset{}{\to}$ mM + nN (1)

Tốc độ phản ứng (1) được tính dựa theo sự thay đổi nồng độ của một chất bất kì trong phản ứng theo quy ước sau:

$\bar{v} = - \frac{1}{a} \frac{Δ C_{A}}{Δ t} = - \frac{1}{b} \frac{Δ C_{B}}{Δ t} = \frac{1}{m} \frac{Δ C_{M}}{Δ t} = \frac{1}{n} \frac{Δ C_{N}}{Δ t}$ (2)

Trong đó: ΔC = C₂ – C₁, Δt = t₂ – t₁ lần lượt là biến thiên nồng độ và biến thiên thời gian tương ứng. C₁, C₂ là nồng độ của một chất tại thời điểm tương ứng t₁ và t₂ (với t₂ > t₁).

Ví dụ: Cho phản ứng phân hủy N₂O₅:

2N₂O₅(g) $\overset{}{\to}$ 4NO₂(g) + O₂(g) (3)

Nồng độ của mỗi chất trong phản ứng (3) tại thời điểm t₁ = 0 và t₂ = 50s được cho trong bảng sau:

Bảng 16.1. Dữ liệu nồng độ các chất (mol L^-1)