Bài 16 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học Mở đầu trang 98 Hóa học 10 Thực phẩm bảo quản trong tủ lạnh sẽ giữ được lâu hơn (a), khi nấu một loại thực phẩm bằng nồi áp suất sẽ nhanh chín h[.]
Bài 16: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học Mở đầu trang 98 Hóa học 10: Thực phẩm bảo quản tủ lạnh giữ lâu (a), nấu loại thực phẩm nồi áp suất nhanh chín (b), bệnh nhân dễ hô hấp dùng oxygen từ bình chứa khí oxygen so với từ khơng khí (c), … Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ trình biến đổi Trả lời: (a) Thực phẩm bảo quản tủ lạnh giữ lâu ⇒ Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng (b) Khi nấu loại thực phẩm nồi áp suất nhanh chín ⇒ Ảnh hưởng áp suất đến tốc độ phản ứng (c) Bệnh nhân dễ hô hấp dùng oxygen từ bình chứa khí oxygen so với từ khơng khí ⇒ Ảnh hưởng nồng độ đến tốc độ phản ứng B/ Câu hỏi Ảnh hưởng nồng độ Câu hỏi trang 98 Hóa học 10: Tiến hành thí nghiệm quan sát tượng thí nghiệm Nhận xét mối liên hệ thể tích dung dịch Na2S2O3 với thời gian xuất kết tủa Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng nồng độ đến tốc độ phản ứng Hóa chất: Dung dịch sodium thiosulfate (Na2S2O3) 0,15M; sulfuric acid (H2SO4) 0,10M; nước cất Dụng cụ: cốc thủy tinh 100 mL (được đánh dấu thập mặt đáy cốc), ống đong 50 mL Tiến hành: Bước 1: Pha loãng dung dịch Na2S2O3 0,15 M để dung dịch có nồng độ khác theo Bảng 16.1 Bước 2: Rót đồng thời 10 mL dung dịch H2SO4 0,1 M vào cốc khuấy Phương trình hóa học phản ứng: Na2S2O3(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + S(s) + SO2(g) + H2O(l) Trả lời: Khi rót dung dịch H2SO4 vào cốc đựng dung dịch Na2S2O3 theo trình tự từ cốc đến cốc 3, cốc có lượng S tạo nhiều làm mờ dấu thập nhanh nhất, chậm dần cốc lại Nhận xét: Thể tích dung dịch Na2S2O3 0,15M giảm, tốc độ phản ứng chậm Câu hỏi trang 98 Hóa học 10: Quan sát Hình 16.2 phương trình hóa học phản ứng, giải thích kết thí nghiệm Na2S2O3(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + S(s) + SO2(g) + H2O(l) Trả lời: Nồng độ Na2S2O3 giảm ⇒ Số va chạm hiệu phân tử Na2S2O3 phân tử H2SO4 giảm ⇒ Kết tủa tạo thành chậm độ phản ứng chậm Luyện tập trang 99 Hóa học 10: Giữ nguyên nồng độ dung dịch Na2S2O3 ban đầu, pha loãng dung dịch H2SO4 tương tự cách pha loãng dung dịch Na2S2O3 theo Bảng 16.1, kết thí nghiệm thay đổi nào? Trả lời: Pha loãng dung dịch H2SO4 ⇒ Nồng độ H2SO4 giảm ⇒ Số va chạm hiệu phân tử Na2S2O3 phân tử H2SO4 giảm ⇒ Kết tủa tạo thành chậm độ phản ứng chậm Ảnh hưởng nhiệt độ Câu hỏi trang 99 Hóa học 10: Quan sát Hình 16.3, nhận xét ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng Trả lời: Trong khoảng thời gian, cốc (1) đun nóng bị màu, cốc (2) khơng đun nóng màu nhạt Chứng tỏ nhiệt độ cao làm phản ứng cốc (1) xảy nhanh Câu hỏi trang 100 Hóa học 10: Quan sát Hình 16.4 phương trình hóa học phản ứng, giải thích tốc độ màu KMnO4 cốc không giống Trả lời: Khi đun nóng, phân tử chất chuyển động với vận tốc nhanh dẫn đến gia tăng số va chạm hiệu phân tử, tốc độ phản ứng tăng Luyện tập trang 100 Hóa học 10: Biết rằng, nhiệt độ tăng thêm 10oC, tốc độ phản ứng hóa học tăng lần; cho biết tốc độ phản ứng giảm lần nhiệt độ giảm từ 70oC xuống 40oC Trả lời: Khi nhiệt độ tăng thêm 10oC, tốc độ phản ứng hóa học tăng lần ⇒γ=4 t t1 10 4 4070 10 64 Khi nhiệt độ giảm từ 70oC xuống 40oC tốc độ phản ứng giảm 64 lần Ảnh hưởng áp suất Câu hỏi trang 101 Hóa học 10: Quan sát Hình 16.5, cho biết mật độ phân bố phân tử chất khí bình kín thay đổi tăng áp suất bình? Trả lời: Khi nén, áp suất bình kín tăng, thể tích giảm, phân tử chất khí phân bố với độ đặc khít cao hơn, nồng độ cao hơn, chất dễ va chạm hiệu dẫn đến tốc độ phản ứng tăng Luyện tập trang 101 Hóa học 10: Xét phản ứng xảy bình kín: 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) (1) NH4Cl(s) → NH3(g) + HCl(g) (2) Yếu tố áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng nào? Khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng thay đổi nào? Trả lời: Trong phản ứng hóa học có tham gia chất khí, áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Yếu tố áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng (1) Khi tăng áp suất tốc độ phản ứng tăng Ảnh hưởng bề mặt tiếp xúc Câu hỏi trang 101 Hóa học 10: Tiến hành thí nghiệm so sánh tốc độ khí hai bình tam giác Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng bề mặt tiếp xúc đến tốc độ phản ứng Hóa chất: Dung dịch HCl M, đá vôi (CaCO3) dạng khối dạng hạt nhỏ Dụng cụ: bình tam giác 100 mL, ống đong 50 mL, cân Tiến hành: Bước 1: Cân khoảng g CaCO3, loại, cho vào bình tam giác (1), (2) Bước 2: Đong khoảng 20 mL dung dịch HCl, rót đồng thời vào bình tam giác Phương trình hóa học phản ứng: CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g) Trả lời: Bình (1) chứa đá vơi dạng khối Bình (2) chứa đá vơi dạng hạt Nhận thấy khí bình (2) nhanh khí bình (1) Câu hỏi trang 101 Hóa học 10: Nhận xét mối liên hệ tốc độ phản ứng với kích thước CaCO3 Trả lời: Kích thước hạt đá vơi (CaCO3) nhỏ tốc độ phản ứng lớn Do CaCO3 có kích thước nhỏ có bề mặt tiếp xúc với dung dịch HCl lớn so với CaCO3 kích thước lớn (cùng khối lượng), làm tăng tần số va chạm chất phản ứng, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng Câu hỏi trang 101 Hóa học 10: Quan sát Hình 16.7, giải thích kết thí nghiệm Trả lời: CaCO3 có kích thước nhỏ có bề mặt tiếp xúc với dung dịch HCl lớn so với CaCO3 kích thước lớn (cùng khối lượng), làm tăng tần số va chạm chất phản ứng, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng Luyện tập trang 102 Hóa học 10: Củi chẻ nhỏ cháy nhanh mạnh so với củi có kích thước lớn Giải thích Trả lời: Củi chẻ nhỏ có diện tích tiếp xúc củi (nhiên liệu) với oxygen khơng khí lớn hơn, làm tăng khả phản ứng cháy với oxygen, tốc độ phản ứng tăng Ảnh hưởng chất xúc tác Câu hỏi trang 102 Hóa học 10: Tiến hành thí nghiệm 3, quan sát tượng so sánh thay đổi tàn đóm ống nghiệm Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng xúc tác đến tốc độ phản ứng Hóa chất: dung dịch hydrogen peroxide (H2O2) 30%, bột MnO2 Dụng cụ: Ống nghiệm, tàn đóm đỏ Tiến hành: Bước 1: Rót khoảng mL dung dịch H2O2 vào ống nghiệm (1), (2) Bước 2: Thêm bột MnO2 vào ống nghiệm (2) đưa nhanh tàn đóm đỏ vào miệng ống nghiệm (Hình 16.8) Phương trình hóa học phản ứng: MnO2 2H2O(l) + O2(g) 2H2O2(aq) Trả lời: Hiện tượng: - Tàn đóm ồng nghiệm (1) cháy nhẹ - Tàn đóm ống nghiệm (2) bùng cháy mãnh liệt Luyện tập trang 103 Hóa học 10: Tại nhai kĩ cơm, cảm nhận cơm có vị hơn? Trả lời: Thành phần cơm tinh bột, (C6H10O5)n, nhai kĩ cơm, tuyến nước bọt cung cấp enzyme amylase, có vai trị chất xúc tác, chuyển hóa tinh bột thành đường glucose có vị Ý nghĩa thực tiễn tốc độ phản ứng đời sống sản xuất Câu hỏi 10 trang 103 Hóa học 10: Quan sát Hình 16.9, cho biết yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng vận dụng thực tiễn Trả lời: - Hình 16.9a) Vận dụng yếu tố ảnh hưởng nồng độ đến tốc độ phản ứng: Nồng độ oxygen khơng khí chiếm 21% Dùng bình chứa oxygen mục đích làm tăng nồng độ chất tham gia ⇒ tăng tốc độ phản ứng cháy, sinh lượng nhiệt lớn để hàn, cắt kim loại - Hình 16.9b) Vận dụng yếu tố ảnh hưởng áp suất đến tốc độ phản ứng: Dùng nồi áp suất làm tăng áp suất nồi ⇒ tăng tốc độ phản ứng ⇒ làm thức ăn nhanh chín - Hình 16.9c) Vận dụng yếu tố ảnh hưởng diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng: Đậy nắp lị làm giảm diện tích tiếp xúc than với oxygen khơng khí ⇒ giảm tốc độ phản ứng cháy ⇒ than cháy lâu - Hình 16.9d) Vận dụng yếu tố ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng: Bảo quản thức ăn tủ lạnh ⇒ giảm nhiệt độ ⇒ giảm tốc độ phản ứng oxi hóa thức ăn ⇒ thức ăn lâu bị ôi thiu Vận dụng trang 104 Hóa học 10: Trong q trình lên men giấm, người ta thường cho chuối hay nước dừa vào lọ chứa giấm ni, giải thích Trả lời: Vi sinh vật lên men ethanol thành giấm Trong điều kiện thích hợp, vi sinh vật lên men chuối chín hay nước dừa (thành phần có đường glucose) chuyển hóa thành ethanol tạo acetic acid (thành phần giấm ăn) Thêm chuối chín, nước dừa số loại trái khác, gián tiếp bổ sung ethanol cho trình lên men, đồng thời tạo mùi vị đặc trưng cho loại giấm Bài trang 104 Hóa học 10: Hai nhân vật minh họa hình bên chế biến gà rán, thực hai cách Một người chọn cách chia phần nhỏ, người lại chọn cách để nguyên, giả thiết điều kiện giống (nhiệt độ, lượng dầu ăn,…) Hãy cho biết cách ăn nhanh chín hơn? Giải thích Trả lời: Trong điều kiện giống (nhiệt độ, lượng dầu ăn …) chế biến gà rán cách chia phần nhỏ làm tăng diện tích tiếp xúc gà với chảo dầu nóng ⇒ giúp gà nhanh chín Bài trang 104 Hóa học 10: Nồng độ, nhiệt độ, áp suất, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Trả lời: - Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng - Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng - Đối với phản ứng có chất khí tham gia, tốc độ phản ứng tăng tăng áp suất - Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng - Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng hóa học, bảo toàn chất lượng kết thúc phản ứng Bài trang 104 Hóa học 10: Cho a g kim loại Zn dạng hạt vào lượng dư dung dịch HCl 2M, phương trình hóa học xảy sau: Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g) Tốc độ khí H2 thay đổi yếu tố a) Thay a g Zn hạt a g bột Zn b) Thay dung dịch HCl 2M dung dịch HCl 1M c) Thực phản ứng nhiệt độ cao cách đun nóng nhẹ dung dịch HCl Trả lời: a) Thay a g Zn hạt a g bột Zn ⇒ diện tích tiếp xúc chất phản ứng tăng ⇒ tốc độ phản ứng tăng ⇒ khí H2 nhanh b) Thay dung dịch HCl 2M dung dịch HCl 1M ⇒ nồng độ chất tham gia giảm ⇒ tốc độ phản ứng giảm ⇒ khí H2 chậm c) Thực phản ứng nhiệt độ cao cách đun nóng nhẹ dung dịch HCl ⇒ tăng nhiệt độ phản ứng⇒ tốc độ phản ứng tăng ⇒ khí H2 nhanh Bài trang 104 Hóa học 10: Cho phương trình hóa học phản ứng: 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) Nếu hệ số nhiệt độ Van’t Hoff 2, tốc độ phản ứng thay đổi tăng nhiệt độ phản ứng từ 30oC lên 60oC? Trả lời: Hệ số nhiệt độ Van’t Hoff γ = t t1 10 2 6030 10 8 Khi tăng nhiệt độ phản ứng từ 30oC lên 60oC tốc độ phản ứng tăng lần ... tăng tốc độ phản ứng hóa học, bảo toàn chất lượng kết thúc phản ứng Bài trang 104 Hóa học 10: Cho a g kim loại Zn dạng hạt vào lượng dư dung dịch HCl 2M, phương trình hóa học xảy sau: Zn(s) +... tốc độ phản ứng hóa học tăng lần ⇒γ=4 t t1 10 4 4070 10 64 Khi nhiệt độ giảm từ 70oC xuống 40oC tốc độ phản ứng giảm 64 lần Ảnh hưởng áp suất Câu hỏi trang 101 Hóa học 10: Quan sát Hình... trang 100 Hóa học 10: Biết rằng, nhiệt độ tăng thêm 10oC, tốc độ phản ứng hóa học tăng lần; cho biết tốc độ phản ứng giảm lần nhiệt độ giảm từ 70oC xuống 40oC Trả lời: Khi nhiệt độ tăng thêm 10oC,