(Trang 41)
Học xong bài học này, em có thể:
• Nêu được khái niệm về tốc độ phản ứng (chỉ mức độ nhanh hay chậm của phản ứng hoá học).
• Trình bày được một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và nêu được một số ứng dụng thực tế.
• Tiến hành được thí nghiệm và quan sát thực tiễn:
– So sánh được tốc độ một số phản ứng hoá học;
– Nêu được các yếu tố làm thay đổi tốc độ phản ứng;
– Nêu được khái niệm về chất xúc tác.
Tiến hành thí nghiệm sau để tìm hiểu về tốc độ của phản ứng hoá học:
Thí nghiệm 1
Cho một thìa thuỷ tinh bột đá vôi và một mẫu đá vôi nhỏ có khối lượng bằng nhau lần lượt vào hai ống nghiệm 1 và 2, sau đó cho đồng thời vào mỗi ống nghiệm khoảng 5 mL dung dịch HCl cùng nồng độ. Quan sát hiện tượng xảy ra ở hai ống nghiệm và trả lời các câu hỏi sau:
a) So sánh tốc độ tan của đá vôi trong dung dịch acid ở hai ống nghiệm.
b) Dựa vào đâu để kết luận phản ứng nào xảy ra nhanh hơn?
I. TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HOÁ HỌC LÀ GÌ ?
|
a) Sự cháy của cồn |
b) Sự gỉ sắt |
|
| Hình 7.1. Phản ứng cháy của cồn và sự gỉ sắt Phản ứng hoá học xảy ra với những tốc độ rất khác nhau, có phản ứng xảy ra rất nhanh nhưng cũng có phản ứng xảy ra rất chậm. Ví dụ: Phản ứng đốt cháy cồn xảy ra nhanh hơn rất nhiều so với sự gỉ sắt. Tốc độ phản ứng là đại lượng chỉ mức độ nhanh hay chậm của một phản ứng hoá học. | ||
1. Quan sát hình 7.1 và cho biết phản ứng nào xảy ra nhanh hơn, phản ứng nào xảy ra chậm hơn.(Trang 42)
|
a) Để que đóm còn tàn đỏ ở ngoài không khí. b) Đưa que đóm còn tàn đỏ vào bình chứa khí oxygen.
Tìm hiểu thêm Giả sử nếu cắt một khối lập phương A (có cạnh là 4 cm) thành các phần bằng nhau (B) (gồm 8 khối lập phương có cạnh là 2 cm). Tính diện tích toàn phần bề mặt của A và B và rút ra kết luận. |
a) Đốt cháy dây sắt trong oxygen. b) Sự gỉ sắt trong không khí. 2. Kể thêm hai phản ứng, một phản ứng có tốc độ nhanh và một phản ứng có tốc độ chậm trong thực tế. II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ CỦA PHẢN ỨNG HOÁ HỌCTốc độ của phản ứng hoá học phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của một phản ứng có thể là diện tích bề mặt tiếp xúc, nhiệt độ, nồng độ, sự có mặt chất xúc tác, chất ức chế. 1. Ảnh hưởng của diện tích bề mặt tiếp xúcTừ thí nghiệm 1 trong phần Mở đầu, ta có thể viết được phương trình hoá học của phản ứng xảy ra như sau:
Trong cùng một khoảng thời gian, có thể quan sát được: Ở ống nghiệm 1 đá vôi tan nhanh hơn, bọt khí Tốc độ của phản ứng xảy ra trong ống nghiệm 1 nhanh hơn tốc độ của phản ứng xảy ra trong ống nghiệm 2 là do diện tích bề mặt tiếp xúc với dung dịch HCl của bột đá vôi lớn hơn của mẩu đá vôi. Nếu chia một vật thành nhiều phần nhỏ hơn thì tổng diện tích bề mặt sẽ tăng lên. Diện tích bề mặt tiếp xúc càng lớn, tốc độ phản ứng càng nhanh. Ví dụ: • Nấu cháo từ bột gạo sẽ nhanh hơn nấu cháo từ hạt gạo. • Thanh củi được chẻ nhỏ sẽ cháy nhanh hơn thanh củi to. Diện tích bề mặt tiếp xúc có ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng hoá học. Diện tích bề mặt tiếp xúc càng lớn, tốc độ phản ứng càng nhanh. |
1.Trường hợp nào có phản ứng xảy ra với tốc độ nhanh hơn trong hai trường hợp sau:
3. Nêu ví dụ trong thực tiễn có vận dụng yếu tố ảnh hưởng của diện tích bề mặt tiếp xúc đến tốc độ của phản ứng.
thoát ra mạnh hơn, phản ứng kết thúc sớm hơn.(Trang 43)
Em có biết
Đường có phải là một chất có nguy cơ gây cháy nổ?
Vào ngày 07-2-2008 đã xảy ra một vụ nổ nghiêm trọng tại một nhà máy đường gần Savannah, Georgia, Hoa Kỳ. Nhiều người chưa hiểu rõ về nguy cơ nổ của rất nhiều đám bụi và bột nguyên chất.
Chúng ta biết đường ăn sử dụng hàng ngày không tự cháy trong không khí, nhưng trong các nhà máy đường thường có đường ở dạng bụi dễ gây cháy nổ nếu tiếp xúc với nguồn nhiệt. Điều này chính là do sự khác biệt về diện tích bề mặt tiếp xúc. Khi chất rắn phản ứng với chất lỏng hoặc chất khí, phản ứng chỉ xảy ra trên bề mặt chất rắn. Do vậy, nếu chất rắn càng được phân chia nhỏ (kích thước hạt chất rắn càng nhỏ) thì tổng diện tích bề mặt chất rắn càng lớn nên phản ứng diễn ra càng nhanh.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ
| Tiến hành thí nghiệm sau để tìm hiểu xem nhiệt độ có ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hoá học hay không.
Chuẩn bị • Dụng cụ: Ống nghiệm, đèn cồn. • Hoá chất: Dung dịch Tiến hành • Cho lần lượt một chiếc đinh sắt nhỏ vào ống nghiệm 1 và 2, sau đó rót từ từ vào mỗi ống nghiệm khoảng 5 mL dung dịch • Mô tả hiện tượng xảy ra trong hai ống nghiệm và so sánh tốc độ phản ứng. • Nhận xét ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng. Nhiệt độ có ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng hoá học. Khi tăng nhiệt độ, phản ứng diễn ra với tốc độ nhanh hơn. |
|
Thí nghiệm 2
1 M, đinh sắt.Em có biết
Ở điều kiện nhiệt độ phòng, vi khuẩn có trong sữa có thể thực hiện rất nhiều phản ứng hoá học khác nhau làm cho sữa nhanh bị hỏng. Để giảm thiểu điều này, chúng ta thường bảo quản sữa cũng như các thực phẩm khác trong tủ lạnh để giữ chúng được lâu hơn.
(Trang 44)
Tìm hiểu thêm
Vào năm 1991, các nhà khoa học đã phát hiện ra xác ướp Otzi (Ốt-tờ-zi) – xác ướp tự nhiên được tìm thấy trong tuyết lạnh (có niên đại cách đây 5 300 năm) trên dãy núi Alps (An-pơ) gần biên giới giữa Áo và Italy.
Vì sao xác ướp này không cần đến hoá chất mà vẫn giữ nguyên vẹn hình thể?
Xác ướp Ốt-tờ-zi
3. Ảnh hưởng của nồng độ
Tiến hành thí nghiệm sau để tìm hiểu ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng hoá học.
 4. Đề xuất thí nghiệm cho đá vôi tác dụng với dung dịch HCl để chứng minh nồng độ có ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng. |
Chuẩn bị • Dụng cụ: Ống nghiệm. • Hoá chất: Dung dịch HCl loãng, Zn viên. Tiến hành • Lần lượt cho vào mỗi ống nghiệm 1 và ống nghiệm 2 ba viên Zn có kích thước tương đương nhau. Sau đó, cho vào ống nghiệm 1 khoảng 5 mL dung dịch HCl 5%, ống nghiệm 2 khoảng 5 mL dung dịch HCl 10%. • So sánh lượng bọt khí thoát ra ở hai ống nghiệm • Nhận xét ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng. |
Nồng độ có ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng hoá học. Nồng độ các chất phản ứng càng cao, tốc độ phản ứng càng nhanh.
4. Chất xúc tác và chất ức chế
Thí nghiệm 4 được mô tả cách tiến hành như sau: Cho vào hai bình tam giác 1 và 2, mỗi bình khoảng 10 mL dung dịch hydrogen peroxide ( 
). Sau đó, cho vào bình 2 một lượng nhỏ bột manganese dioxide (
) có màu đen, nhận thấy bọt khí oxygen (
) ở bình 2 thoát ra rất nhanh và mạnh, trong khi ở bình 1 hầu như không thấy khí oxygen thoát ra.
(Trang 45)
| Sau phản ứng thấy bột manganese dioxide vẫn còn trong bình. Manganese dioxide được gọi là chất xúc tác cho phản ứng phân huỷ hydrogen peroxide. Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị thay đổi cả về lượng và chất sau phản ứng. Đôi khi việc kiểm soát để phản ứng xảy ra chậm lại cũng rất cần thiết. Chất được sử dụng để giảm tốc độ phản ứng được gọi là chất ức chế. Các chất bảo quản là một loại chất ức chế được sử dụng trong thực phẩm để ngăn ngừa hoặc làm chậm lại sự thối rữa, hư hỏng gây ra bởi sự phát triển của các vi sinh vật hay do các thay đổi không mong muốn về mặt hoá học.
|
|
, phản ứng xảy ra nhanh hơn khi có
Tìm hiểu thêm
Các enzyme tiêu hoá trong cơ thể là những chất xúc tác sinh học thúc đẩy các phản ứng sinh hoá phức tạp trong cơ thể chúng ta. Ví dụ, các enzyme protease, lipase và amylase trong cơ thể là các chất xúc tác giúp đẩy nhanh quá trình tiêu hoá chất đạm, chất béo và tinh bột. Hãy tìm hiểu khái niệm và vai trò của enzyme tiêu hoá.
Em có biết
Trước khi chế biến cá, thịt, người ta thường ướp muối vì muối là một chất có khả năng ức chế vi sinh vật gây thối và có tác dụng làm ức chế hoạt động của các enzyme trong quá trình phân huỷ thức ăn. Đây là một phương pháp bảo quản thức ăn đơn giản và hiệu quả.
• Tốc độ phản ứng là đại lượng chỉ mức độ nhanh hay chậm của một phản ứng hoá học.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng:
– Diện tích bề mặt tiếp xúc: Diện tích bề mặt tiếp xúc càng lớn, tốc độ phản ứng càng nhanh.
– Nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, phản ứng diễn ra với tốc độ nhanh hơn.
– Nồng độ: Nồng độ các chất phản ứng càng cao, tốc độ phản ứng càng nhanh.
– Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị thay đổi cả về lượng và chất sau phản ứng.
– Chất ức chế làm giảm tốc độ phản ứng.
(Trang 46)
Bài tập (Chủ đề 1)
1. a) Hiện nay, gas thường được dùng làm nhiên liệu để đun nấu, quá trình nào có sự biến đổi hoá học xảy ra trong các quá trình diễn ra dưới đây?
(1) Các khí (chủ yếu là butane và propane) được nén ở áp suất cao, hoá lỏng và tích trữ ở bình gas.
(2) Khi mở khoá bình gas, gas lỏng trong bình chuyển lại thành khí.
(3) Gas bắt lửa và cháy trong không khí chủ yếu tạo thành khí carbon dioxide và nước.
b) Gas thường rất dễ bắt cháy lại không mùi nên rất nguy hiểm nếu bị rò gỉ. Để dễ nhận biết, các nhà sản xuất thường bổ sung một khí có mùi vào bình gas. Theo em, cần làm gì nếu ngửi thấy có mùi gas trong nhà?
2. Đốt cháy hoàn toàn 9 gam kim loại magnesium trong oxygen thu được 15 gam magnesium oxide.
a) Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
b) Viết phương trình bảo toàn khối lượng của các chất trong phản ứng.
c) Tính khối lượng oxygen đã phản ứng.
3. Cho các sơ đồ phản ứng sau:
a) 
b) 
c) 
d) 
Lập phương trình hoá học và cho biết tỉ lệ số nguyên tử/ số phân tử của các chất trong mỗi
phản ứng.
4. Khí A có tỉ khối đối với 
là 22.
a) Tính khối lượng mol khí A.
b) Một phân tử khí A gồm 1 nguyên tử nguyên tố X liên kết với 2 nguyên tử oxygen. Xác định công thức hoá học của phân tử khí A.
5. Đồ thị hình 1 biểu thị sự phụ thuộc của độ tan (S) của các chất (a), (b), (c) và (d) theo nhiệt độ (t°).
| a) Các chất có độ tan tăng theo nhiệt độ là A. (a), (b), (c). B. (b), (c), (d). C. (a), (c), (d). D. (a), (b), (d). b) Ở 30 °C, chất có độ tan lớn nhất là C. (c). D. (d). c) Chất có độ tan giảm khi nhiệt độ tăng là A. (d). B. (c). C. (b). D. (a). |
Hình 1. Sơ đồ sự phụ thuộc của độ tan của các chất (a), (b), (c), (d) theo nhiệt độ |
6. Viết công thức hoá học của hai chất khí nhẹ hơn không khí, hai chất khí nặng hơn không khí.
7. Có hai ống nghiệm, mỗi ống đều chứa một mẫu đá vôi (thành phần chính là 
) có kích thước tương tự nhau. Sau đó, cho vào mỗi ống khoảng 5 mL dung dịch HCl có nồng độ lần lượt là 5% và 15%.
a) Viết phương trình hoá học của phản ứng, biết rằng sản phẩm tạo thành gồm: 
, 
và 
.
b) Ở ống nghiệm nào phản ứng hoá học sẽ xảy ra nhanh hơn? Giải thích.
