Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Góp phần dạy tốt khái niệm phản ứng hóa học phần hóa vô cơ cho học sinh phổ thông

Sự biến đổi các chất trong các hiện tượng hóa học không phải diễn ra mộtcách ngẫu nhiên hay dưa vào một sức manh huyền bi, một phép siêu tự nhiênnào; mà nó tuân theo quy luật và nguồn gố

TRƯỜNG DAI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA HOA

POs

LUAN VAN TOT NGHIEP

CHUYEN NGANH PHUONG PHAP GIANG DAY

DE TAI:

GOP PHAN DAY TOT KHAI NIEM

PHAN UNG HOA HOC PHAN HÓA VÔ CƠ

CHO HOC SINH PHO THONG

Giảng viên hướng dan : Cô TRANG THỊ LAN

Sinh viên thực hiện : PHAN THI MINH NGUYET

Lop : Hóa 4B Niên khóa :1999-2003

Thanh phố Hồ Chí Minh

2003

Loi dầu om

Lời dau tién em xin chân thành cam ơn quý: thay

có trường Đại Hoc Su Pham Thanh phe Ho Chi Minh ,đặc biệt la các thay có khoa Hóa đã tan tinh giảng day,trang bị kiến thức cho em trong suot 4 năm qua

Xin chan thành cảm ơn có Trang Thị Lan đã

nhiệt tinh luướng dan , chỉ bảo căn kẽ để em hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cam ơn các can bộ tổ thư viện ,

phỏng Khoa Học Giáo Dục và các bạn sinh viên khoa

Hóa đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình

nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn quý thay cỏ và các emhọc sinh trường PTTH BC Marie Curie qui thay cô

va các em học sinh trường PTTH Gò Vấp đã tạo điều

kiện cho em tiền hành thực nghiệm sư phạm

Vi thời gian và nẵng lực côn hạn hep nên luận vẫn nảy không tranh khỏi sai sói Kinh mong sự dong

góp¥ kiến của thay có và các bạn

Thành phá Hỏ Chi Minh, 15 - § - 2003

Sinh viên thực hiện

Phan Thị Mink Nguyệt

Lagu van tit “ghiệp GVHD: Trang Thị Lan

MUC LUC

Phan 1: MO DAU

I Ly do chon dé tai 2

If Mục dich nghiên cửu 2

II = Nhiệm vụ của dé tài 2

IV Khách the va đôi tượng nghiền cứu 3

V _ Giả thuyết khoa học 3

VI Phuong pháp nghiên cứu 3

Phan Il: NỘI DUNG

Chương | : Cơ sé lý luận về phan ứng hóa học 5

I Khái niệm phan img hóa học va tâm quan trọng của nó 5

II Hệ thông khai niệm về phan ứng hóa học 6

11.1, Điều kiện của phản ứng 6

11.2, Ban chat của phan ứng 8

11.3, Cơ chẻ của phản tng 9

H.5 Chiêu của phản ứng 16

11.6, Can bang hóa học 17

11.7 Kết qua của phan ứng 21

11.8, Phân loại phản ứng 26

Chương II : Quá trình hình thành và phát triển

khái niệm phản ứng hóa học phan hóa vô cơ ở phé thông 28

Chương III : Thực trạng của việc nắm kiến thức

về khái niệm phản ứng hóa học ở trường PTTH hiện nay 56

Chương IV : Một số giáo an giảng day về

khái niệm phản ứng hóa học phần hóa vô cơ cho học sinh PTTH 73

Phần 1: KT LUAN - ĐỀ XUAT 106

SOTH: Phun “Thị Mink Hauy¢t ” - Trung t

Lagu van tt nghiệp GVHD Trang Thị Lân

Phần I:: Í(¿ dau

I Lý do chọn đề tai:

Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ như hiện nay , nền giáo

dye nước ta đã và đang thực hiện đổi mới trên mọi lĩnh vực , từ nội dung , phương

pháp đến hinh thức tổ chức việc dạy học và giáo dục Việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm mục đích nắng cao chất lượng đảo tạo thé hệ trẻ thanh những người

thừa kế , xây dựng Chủ nghĩa Xã hội vừa "hông" vừa “chuyên” Có như vậy mới

đáp ứng được nhu câu thời đại

Muôn nắng cao chất lượng dạy học , chúng ta không thể không nâng cao chất

lượng của việc hình thành cho học sinh những khái niệm cơ bản vì việc hình thành

khái niệm là một trong những vấn dé trung tâm cúa lý luận dạy học bộ môn Nó có

tam quan trong rat lớn không những vẻ mặt trí dục mà ca về mặt đức dục.

Hơn nữa , hóa học là một môn khoa học rất trừu tượng Trong quá trình dạy

học hóa học , những khái niệm cơ bản đã trở thành điểm tựa vi khi và phương pháp hết sức quan trọng cần thiết cho việc tiếp tục nghiên cứu các chất và các hiện

tượng hóa học khác một cách nhanh chóng , hiệu quả

Trong những khái niệm hóa học cơ bản đó thì khái niệm phan ứng hóa học là

khái niệm quan trọng nhất Phản img hóa học la đôi tượng chính của hóa học bởi vì

hóa học chính là khoa học nghiền cứu về các chất và sự biến hóa giữa ching Vi

the Việc nắm vững khai niệm phản ứng hóa học sé là nền tảng ,gtúp học sinh dễ

đảng tiếp thu các lý thuyết hóa học khác , nhờ đó mà sự hiểu biết về hóa học của

các em ngày cảng sâu sắc va day đủ Ngoải ra , quá trinh hình thành va phát triển khái niệm phan ứng hóa học đã rèn luyện cho học sinh những kỹ năng , kỹ xảo hóa

học , góp phần quan trọng trong việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp ; không những thế,

nó còn làm phát triển ở các em năng lực nhận thức và hình thành thé giới quan,

nhân sinh quan khoa học

Như vậy , chúng ta thấy việc hình thành và phát triển khái niệm phản ứng hóa

học cho học sinh phổ thông là rất quan trọng và cần thiết , nó có ý nghĩa trí dục và

đức dục lớn lao mà người giáo viên cần phải thực hiện một cách có trách nhiệm và

với nghệ thuật cao Chính vì lẽ đó mà em quyết định chọn dé tai : “Góp phần dạy tốt khái niệm phản ứng hóa học phần hóa vô cơ cho học sinh Pho Thông

Trung Học TM cho luận văn cudi khóa của minh

IL Mục dich nghiên cứu :

Giúp cho việc giảng dạy về khải niệm phản ứng hóa học phần hóa vô cơ cho

học sinh được tốt hơn

Ill Nhiém vụ của đề tai:

- _ Nghiên cứu cơ sở lý luận vẻ phản ứng hóa học

9⁄71: Phan Thi Mink Hguygt Trang 2

Lngn van tốt nghiệp GVHD: Trang Thị Lân

- Nghiên cửu qua trinh hình thành va phát triển khải niệm phan ứng hóa học

phan hóa vỏ cơ ở Phỏ thông thông qua việc nghiên cứu chương trình va sách giáo

khoa hỏa học Pho thông lớp 8, 9.10, 11.12

- Soạn một so giáo an vẻ khải niệm phản ứng hóa học phản hỏa võ cơ cho học

sinh phỏ thông trung học

- Dé xuất một so ¥ kiến vẻ việc giảng dạy khái niệm phản ứng hóa học ở

trường PTTH.

IV Khách thé và đối tượng nghiên cứu :

Khách thẻ : quá trình giảng dạy hóa học ở trường PTTH

Đối tượng : quá trình giảng dạy vẻ khái niệm phản ứng hóa học phân hóa vô

cơ cho học sinh PTTH

V Gia thuyết khoa học:

Nếu như việc giảng dạy khai niệm phan ứng hóa học cho học sinh được thực

hiện tốt thi sẽ nang cao mức độ nắm lý thuyết về hóa học cho các em đồng thời

giúp cúc em rèn luyện kỹ năng , kỹ xảo hóa học , góp phần quan trọng trong việc

giáo dục kỹ thuật tổng hợp.

VI Phương pháp nghiên cứu :

Phương pháp nghiên cứu các tài liệu có liên quan

Phương pháp phân tích , tông hợp

Phương pháp điều tra

Phương pháp thống kê toán học dé xử lý số liệu

Luge van tố? ughiep

Lagu van tất “ghiệp _GVHĐ Trang Thị Lan

Chương I : CƠ SỞ LÝ THUYET VỀ PHAN UNG HÓA HỌC

1 KHÁI NIỆM VE PHAN UNG HOA HỌC VÀ TÂM QUAN TRỌNG CỦA NÓ

TRONG CHƯƠNG TRINH HOA HỌC PHO THONG :

Phan ứng hóa học là quá trình biến đổi từ chất này thành chất khác Khi

đó, một số mối liên kết giữa các nguyên tử bi phá vỡ và hình thành những mốiliên kết mới Như vậy, trong phản ứng hóa học cấu trúc của các chất hoá học

bị thay đổi nhưng tổng số nguyên tử của mỗi nguyên tế vẫn bảo toàn, do đó

khối lượng của các chất tạo thành sau phản ứng bằng tổng khối lượng các chất

tham gia phản ứng (định luật bảo toàn khối lượng).

Một cách tổng quát, người ta hình dung phản ứng hóa học là một dạng

chuyển động không ngừng của vật chất trong tự nhiên tuân theo định luật tổng

quất về bảo toàn vật chất và bảo toàn năng lượng.

Phản ứng hóa học là đối tượng chính của hóa học bởi vì nghiên cứu hóa

học chính là nghiên cứu sự vận động biến đổi hóa học của các chất, tức là nghiên cứu phản ứng hóa học ("Hình thành một số khái niệm cơ bản về hóa

học ở trường phổ thông “ của Nguyễn Ngọc Quang)

- Học sinh muốn hiểu được các định luật và lý thuyết hoá học thì phải nắm

vững các biến đổi hóa học khác nhau của các chất tức là các phản ứng hóa

học.

- Khái niệm phản ứng hóa học có quan hệ chặt chẽ với khái niệm chất (khái

niệm nguyên tố hoá học, khái niệm cấu tạo chất, khái niệm hóa trị ) cho nên

việc nghiên cứu các nguyên tế và các hợp chất hóa học của chúng căn bản

thông qua việc nghiên cứu các phản ứng hóa học mà chúng thể hiện

- Phan ứng hóa học có trong mọi bài giảng về chất Việc nắm vững các khái

niệm về phản ứng hóa học sẽ giúp học sinh tiếp thu tốt các bài học cụ thể.

- - Việc nghiên cứu hóa học phải gắn liền giữa lý thuyết với thực hành hóa

học, giữa lý thuyết với thực tiễn sản xuất và đời sống Do đó, việc nắm vững

kiến thức về phản ứng hóa học còn giúp học sinh rèn luyện kỹ nang, kỹ xảo

hóa học, góp phần quan trọng trong việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp Nó giúp học sinh hiểu được phương hướng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật, cơ

sở khoa học về hoá học của nhiều ngành san xuất Với các lý thuyết về phản

ứng hóa học, học sinh dễ dàng điều khiển được quá trình phản ứng xảy ra, tìm được biện pháp để nâng cao hiệu suất phản ứng nâng cao hiệu quả kinh tế

trong sản xuất hóa học.

- Khái niệm phản ứng hoa học cũng như bất kỳ khái niệm nào đều là hình

thức tư duy của con người, có tác dụng phát triển năng lực nhận thức và hình

thành thế giới quan duy vật biện chứng.

SOTH: Dhan Thi Mak JÍqguujệt Trang §

hâm van tt nghiệp GVHD: Trang Thi Lan

Đứng trước các hiện tượng trong tự nhiên, với kiến thức vé phản ứng hoá

học, học sinh có thể giải thích bằng ngôn ngữ hóa học một cách có khoa học.

Sự biến đổi các chất trong các hiện tượng hóa học không phải diễn ra mộtcách ngẫu nhiên hay dưa vào một sức manh huyền bi, một phép siêu tự nhiênnào; mà nó tuân theo quy luật và nguồn gốc của quy luật đó là bản chất của

các chất,

* Tóm lại, khái niệm phản ứng hóa học có vai trò rất quan trọng, nó có ý

nghĩa to lớn về cả mat trí dục lẫn mặt đức dục cẩn phải hình thành cho học

sinh Muốn nâng cao sự hiểu biết của các em về môn hóa học thì không thể

không nâng cao chất lượng của việc hình thành và phát triển khái niệm về

phản ứng hóa học cho các cm,

II HỆ THỐNG KHÁI NIỆM VE PHAN UNG HÓA HỌC :

Khái niệm tổng quát về phản ứng hóa học là một bộ phân của toàn bộ hệ

thống kiến thức hóa học Bản thân nó là một hệ thống bao gồm các nhóm khái niệm thành phắn và các mối liên hệ giữa các nhóm khái niệm đó Các nhóm khái niệm này gồm có :

1 Điều kiện để phản ứng xảy ra

7 Kết qué của phắn ứng : các dấu hiệu nhận biết phản ứng, sản

phẩm của phản ứng, hiệu ứng nhiệt, hiệu suất của phản ứng.

8 Phân loại phản ứng hóa học

Các nhóm khái niệm trên có sự liên quan gắn bó chặt chẽ với nhau Việc

hình thành và phát triển khái niệm phản ứng hóa học thông qua việc hình

thành và phát triển các khái niệm cụ thể trên

H.1.Điều kiện phan ứng :

Phản ứng hóa học là quá trình biến đổi các chất này thành các chất khác.

Nó bắt đầu từ sự thay đổi cấu tạo của các chất Như vậy, để phản ứng hóa học

xảy ru thì diéu kiện bắt buộc đầu tiên là : “ các chất tham gia phản ứng phải

tiếp xúc trực tiếp với nhau "

Khi các chất tham gia phan ứng tiếp xúc với nhau, tạo ra và chạm giữa các phân tử, dẫn đến phan ứng hóa học Tuy nhiên, không phải mỗi va chạm giữa

các phân tử chất phản ứng bao giờ cũng có hiệu quả Chỉ có những phân tử

nào có năng lượng đủ lớn để làm yếu hoặc làm đứt các liên kết thì va chạm

SOTH: Phan “Thị Minh Hqugdt “Tang 6

Lapa sản MỲ nghiệp = —GYHD: Trang TH Lân,

mới có thể dẫn đến sự sắp xếp lại các nguyên tử, nghĩa là dẫn đến sự phá hủy

các liên kết cũ và xuất hiện các liên kết mới với sự tạo thành các chất chất

mới Nang lượng mà các phân tử có được để va chạm giữa chúng có hiệu quả

được gọi là năng lượng hoạt động hóa của phản ứng đó Phân tử có năng lượng này được goi là phân tử hoạt động.

Đối với những phản ứng có năng lượng hoạt động hóa cao thì phản ứng

xảy ra khó khăn và châm Muốn phản ứng xảy ra nhanh hơn, cần phải cung

cấp năng lượng để đưa các phân tử chất phản ứng từ mức năng lượng trung

bình lên mức năng lượng hoạt động Năng lượng cung cấp có thể ở nhiều dạng

: nhiệt năng, quang năng, điện năng

Ví dụ :

2Cu +O; _ 2ˆ 2CuO

2HO ==%%X2HŸ + OT

H, + Cl, 2HCI

Ngoài ra môi trường vật chất bên ngoài cũng có ảnh hưởng lớn Một số

tạp chất và dung môi, đặc biệt là “chất xúc tác” có vai trò rất quan trọng

trong việc làm tăng tốc độ phản ứng và định hướng cho phản ứng.

Ví dụ ; phản ứng điều chế oxy bằng cách nhiệt phân kaliclorat cẩn phải có

xúc tác Mangandioxit :

2 KCIO, — 2KCl+ 30j1

Nếu không có MnO, làm xúc tác thì phản ứng nhiệt phân xảy ra theo hướng

sau: ”

4KCO, m—= KCI + 3KCIO,

Trên đây là những điều kiện chung để phản ứng xảy ra Điều kiện tiếp xúc giữu các chất phản ứng là bắt buộc, còn yếu tố năng lượng và xúc tác thì

không phải mọi phản ứng đều cẩn Khi nghiên cứu từng loại phản ứng cụ thể thì sẽ có những điều kiện riêng khác

Ví dụ :

* Điều kiện của phản ứng trao đổi ion :

Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện ly chỉ xảy ra khi có những

ion kết hợp với nhau và tách ra đưới dang chất kết tủa, hoặc chất dé bay hơi hoặc chất điện ly yếu hơn so với chất ban đầu.

* Phản ứng kim loại này đẩy kim loại kia ra khỏi dung dịch muối cẩn 3 điều

kiện :

- Kim loại đứng trứœc đấy kim loại đứng sau trong dãy hoạt động hóa học

của kim loại.

- Kim loại không tác dụng với nước

- Muối phải tan

SOUTH: Phan Thi Minh /(guuyệt Trang?

GVHD: Trang Thị Lan

Langa 21 A

H.2.Bả t củ in ;

Đây là nhóm khái niệm trung tâm của hệ thống khái niệm phản ứng hóa học

Các hiện tượng hóa học xảy ra luôn kèm theo các dấu hiệu bẻ ngoài như

sự xuất hiện kết tủa, chất bay hơi, sự thay đổi màu sắc Từ những dấu hiệu

này có thể nhận biết phản ứng xảy ra, nhưng xảy ra do nguyên nhân nào, tại

xao có phản ứng gây ru hiện tượng này, có phản ứng gây ra hiện tượng khác,

hiện tượng hóa học không thể đưa ra lời giải đáp Như vậy bản chất của phản

ứng hoá học không phải là hiện tượng hoá học.

Bản chất của phản ứng hóa học là sự biến đổi vẻ chất của các chất tham

gia theo định luật tổng quát về bảo toàn vật chất và bảo toàn năng lượng

Việc nghiên cứu về bản chất hóa học phụ thuộc vào sự hiểu biết về cấu

tạo chất Trước đây, theo quan điểm của thuyết nguyén tử — phân tử, người tacho rằng bản chất phản ứng là sự biến đổi thành phần cấu tạo phân tử của các

chất Theo thời gian, đã có nhiều khám phá mới trong lĩnh vực hóa học, nhiều

học thuyết về cấu tạo chất ra đời đã làm cho bản chất của phản ứng ngàycàng chính xác và đấy đủ hơn Dưới ánh sáng của thuyết cấu tạo nguyên tử,

thuyết điện tử về liên kết hóa học, thuyết điện ly bản chất phản ứng là sự

dịch chuyển các electron và thay đổi liên kết hóa học, sự kết hợp hay phân ly

của những ion mang điện trái dấu

* Phản ứng trạo đổi ion : bản chất là sự kết hợp giữa các ion để tao chất

kết tủa, chất dé bay hơi hoặc chất điện ly yếu hơn so với chất ban đầu

CuSO, + 2NaOH = Cu(OH); + Na;SO,

hâm van tit nghiệp — GVHD: Trang Thị Lan

CH,COOK + HCI = KCI + CH,COOH

CHCOO + H' == CH;COOH

Phản ứng hoá học có thể xảy ra với tốc đô rất khác nhau, Việc nghiên cứu

tốc độ của các phản ứng hóa học có ý nghĩa quan trọng cả về mặt lý thuyết

Vẻ mặt thực tế, việc nghiên cứu tốc độ phản ứng và ảnh hưởng của các

yếu tố khác nhau đến tốc độ phản ứng cho phép chọn những điều kiện tối ưu

để tiến hành phản ứng Để sản xuất một sản phẩm hóa học nào đó, điều quan

trọng là làm sao cho tốc độ của phản ứng tổng hợp chất đó là lớn nhất, do đónắng suất lao động cao nhất và hiệu quả kinh tế lớn nhất

Tốc đô phản ứng hóa học phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng

nhất là 4 yếu tế cơ bản sau :

* Tốc độ phản ứng là đại lượng biếu thị mức độ xảy ra nhanh hay chậm của

phản ting Tốc độ phan ting thường được biểu diễn qua biến thiên nông độ của

một chất tham gia phản ứng hoặc một sản phẩm phan ứng trong một đơn vi thời

Tuy nhiên, vì tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ các chất tham gia

phản ứng nên tốc độ phần ứng tính theo biểu thức trên chỉ là tốc độ trung bình

trong khoảng thời gian At Tốc độ trung bình này sẽ tiến tới bằng tốc độ tức

thời (tốc độ phản ứng) tụi thời điểm t khi At tiến tới 0

SOTH: Dhan Thi Mink (quýt Trang

Luin van tit nghi¢p GVHD: Trang Thị Lân

* Đối với phan ứng dang tổng quất : aA + bBo = eC + dD

với a,b,c,d là các hệ số tỷ lượng của các chất trong phản ứng hóa học

Tốc độ trung bình :

Xà Ca Cs bbe UAC,

Tốc đô tức thời (tốc độ phản ứng):

a dt b dt ec dt d dt

Chú ý: trong tất cả hệ thức trên, nổng độ được biểu diễn bằng mol/it

Các hệ số đã cho ates “rate + được gọi là độ phản ứng của mỗi chất đã

a c

cho

11.3.2.Anh hưởng của các yếu tố đến tốc đô phản ứng hóa học :

a Anh hưởng củ that của các chất ph :

Tinh chất hóa hoc của các chất phản ứng có ảnh hưởng quyết định đến tốc

độ phản ứng.

Ví dụ : Hy với Fy phản ứng rất mãnh liệt (kèm theo nổ) ngay ở nhiệt độ phòng; phản ứng giữa Hạ với Bry xảy ra chậm hơn rất nhiều, thâm chí cả khi

đốt nóng Điều đó là do ái lực hóa học của H; với E; lớn hơn rất nhiều so với

ái lực hóa học của Hy với Br; Vi vậy hầu như mỗi va chạm của các phân tử

H, và F; đều dẫn đến tương tác của các chất đó Ngược lại, va cham của các phân tử H; và Br; chỉ trong một số ít trường hợp mới gây ra được phản ứng

giữa chúng Ai lực hóa học của các chất phản ứng đối với nhau càng lớn thì phan trim va cham các phân tử của chúng được kết thúc bằng phản ứng hóa

học càng lớn.

b Ảnh hưởng của nông độ các chất tham gia phần ứng :

Định luật tác dụng khối lượng :

SOTH: Phan “Thị Mink Hguygt Trang W

Luin van tốt “giiệp GVHD: Trang Thị Lân

“J nhiệt đô không dổi, tốc đô của phản ứng hóa học tỷ lệ thuận với tích số

nông độ của các chất tham gia phản ứng với các lu¥ thừa tương ứng là các hệ

xổ ty lưng trong phương trình phản ting.”

Ví dụ ; đối với phan ứng :

aA + bB —›> cC + dD

Tốc độ phản ứng được biểu diễn bang; v =k [A]*.[B]°

Với k: hằng số tốc độ phản ứng, phụ thuộc vào bản chất hóa học của các

Đó là trường hợp phản ứng tuân thủ nghiêm ngặt thco định luật tác dụng

khối lượng Tuy nhiên, thực nghiệm cho thấy có rất nhiều phản ứng không

tuân theo định luật tác dụng khối lượng, bậc của chúng không bằng tổng các

hệ số phản tử trong phương trình phản ứng Sở dĩ có hiện tượng này là vì phản

ứng hóa học thường có cơ chế phức tạp, xảy ra qua nhiều giai đoạn có vận tốc

khác nhau.

Bậc phản ứng là một đại lượng thực nghiệm.

Trong trường hợp tổng quát đối với phan ting :

* Sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nồng độ cúc chất phan ứng đúng

đổi với phản ứng giữa các chất khí và phản ứng tiến hành trong dung dịch Nó

không áp dụng đối với phan ứng có sự tham gia của chất rắn, vì trong trường

hợp này phan ứng xảy ra không chỉ trên bể mặt, ở đó tốc độ phản ứng phụ

thuộc vào kích thước của bề mật ấy.

c Ảnh hưởng của nhiệt độ :

Khi ting nhiệt độ, vận tốc của hấu hết các phản ứng tăng lên vì khi tăng

nhiệt độ, mức năng lượng của các phân tử tăng lên, phần tử trở nên kém bén

hơn, dễ xảy ra phản ứng Mặt khác, khi nhiệt độ tăng, vin tốc chuyển động

$2 7%: Dhan Thi Mink Aguy¢t Trang 1Ì

Luin van tổ? nghiệp — GVHD: Trang Thị Lân

của các phản ứng tăng nén tan số va chạm giữa các phân tử tăng làm tăng vận

tốc phản ứng Tuy nhiên yếu tố thứ hai có vai trò không đáng kể.

Người ta gọi số lần vận tốc phản ứng tăng lên khi nhiệt độ tăng 10°C là hệ

số nhiệt độ của phản ứng, ký hiệu y Khi đó, ta có thể lap phương trình tính độ

tăng vận tốc phản ứng theo nhiệt đô như sau :

Ở nhiệt độ t, vận tốc phản ứng là v,,

Ở nhiệt độ t; =t, + 10 vận tốc phản ứng là vị = Vu},

Ở nhiệt độ t; = t„ + 20 vận tốc phan ứng là vạ = v,.+Ÿ

a

=> Ở nhiệt dot; =1, + At van tốc phản ứng là : v= yyy”

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ của phần ứng di nhiên

người ta phải cố đính nổng độ các chất tham gia phản ứng Do đó, sự phụ

thuộc của tốc độ phản ứng vào nhiệt độ thực chất là sự phụ thuộc của hằng số

tốc độ phản ứng vào nhiệt độ.

Như vậy giữa hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng và các hằng số tốc độ

phản ứng ở hai nhiệt độ t và t + 10 có quan hệ sau :

y= Tê quy tắc Vant’ Hoff

Trong thực tế, hệ số nhiệt độ của các phản ứng thường có giá trị từ 2 —> 4 Chú ý : qui tắc VanC Hoff chỉ gần đúng và cũng chỉ áp dụng ở khoảng nhiệt độ nhất định, còn trong khoảng nhiệt độ lớn thì qui tắc này không áp

dụng được nữa.

Khi tăng nhiệt độ, tốc độ của chuyển động của các phân tử tăng lên và số

va chạm giữa chúng cũng tăng lên tương ứng Vì vậy nhiệt độ càng cao, tốc độ

phản ứng càng lớn Nhưng sự tính toán cho thấy rằng khi nhiệt độ tăng lên 100" C, số va cham chỉ tăng 1, 2 lần ; trong khi đó tốc độ phản ứng tăng lên

hàng nghìn lan Có nghĩa su tăng số va chạm của các phản ứng không phải là

nguyên nhân chính của sự tăng rất mạnh tốc độ phản ứng khi đốt nóng.

Mỗi và chạm của các phân tử chất phản ứng không phải bao giờ cũng dẫn

đến phản ứng hóa học piữa chúng Dé tạo thành những phan tử mới, trước hếtcần phải làm yếu hoặc làm đứt liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử cácchất đầu Muốn vậy can tiêu tốn một năng lượng xác định Các phan tử va

chạm không có được năng lượng đó thì va chạm giữa chúng không tạo thànhđược phân tử mới Còn nếu động năng của các phân tử va chạm đủ lớn để làm

yếu hoặc làm đứt các liên kết thì va chạm có thể dẫn đến sự sắp xếp lại cácnguyên tử, nghĩa là dẫn đến sự phá huỷ các liên kết cũ và xuất hiện các liên

kết mới với su tạo thành các chất mới.

27%: Dhan “Thị Mink Hauygt Tang

Xuam van tốt nghiệm GVHD: Trang Thị Lan

Năng lượng dư mà các phân tử có được để va cham giữa chúng có hiệu quả

được gọi là nang lượng hoạt động hóa của phản ứng đó Phân tử có năng lượng này được got là phân tử hoạt động.

Khi va cham , các phân tử tiếp xúc với nhau khoảng 10” giây Trong

khoảng thời gian ngắn ngủi đó, chỉ có những phân tử hoạt động có dự trữ năng

lượng đủ lớn mới kịp phản ứng Khi tăng nhiệt đô, số lượng các phân tử hoạt

động tăng lên rất mạnh Chẳng hạn, khi tăng nhiệt độ lên 100°C thì số phân tửhoạt động tăng lên khoảng 1000 lần, nghĩa là cùng số lần tăng tốc độ phản

ứng Từ đó có thể kết luận rằng sự tăng tốc độ phản ứng hóa học khi tăng

nhiệt độ được gây ra chủ yếu bởi sự tăng số phân tử hoạt động

Năng lượng hoạt động hóa là nang lượng cần thiết để để đưa một mol chất

phản ứng từ mức năng lượng trung bình lên mức nang lượng hoat đồng

E =e 2E

Tiến trình của phản ứng (tỏa nhiệt)

Hang rào năng lượng của phan ứng hóa học

E„¿=E” -E¿ chính là ning lượng hoạt động hóa của phản ứng thuận

E„›= E” - Ey chính là năng lượng hoạt động hóa của phản ứng nghịch

Năng lượng hoạt động hóa của các phản ứng khác nhau là khác nhau Bản

chất hóa học của các chất phản ứng ảnh hưởng chủ yếu đến tốc đô phan ứng

qua đại lượng nang lượng hoạt đông hóa của phản ứng hóa học.

Phương trình Arrhenius pm

Với k : hằng số tốc độ phan ứng

E, : năng lượng hoạt đông hóa (J/mol)

R : hằng số khí lý tưởng = 8,314 J/K.mol

T: nhiệt độ tuyệt đối

œ : thừa số trước lũy thừa, xác định bằng thực nghiệm

SOUTH: Dhan Thi Mink Hauge! “rang 13

hận man tô nghệ GVHD: Trang Thị Lân

Từ phương trình trên ta thấy E, càng nhỏ thì k càng lớn => nang lượng hoạt

động hóa càng nhỏ, phan ứng xảy ra càng nhanh.

d Ảnh hưởng của chất xúc tác :

* Định nghĩa :

- Chất làm thay đổi tốc độ phản ứng hóa học nhưng không đi vào thành phần

của các chất phản ứng được gọi là chất xúc tác Những chất này sau khi thamgia vào quá trình thì cuối cùng không bị thay đổi về phương diện hóa học cũng

như về lượng của chúng Tuy vậy, trong một số trường hợp, chất xúc tác có

thể bị thay đổi về tính chất vật lý

Hiện tượng thay đổi tốc độ phản ứng khi có mặt chất xúc tác được gọi là sự

xúc tác.

- Ảnh hưởng của chất xúc tác có thể rất manh và dưới tác dụng của chúng,

tốc độ phản ứng có thể tăng hoặc giảm hàng triệu lần và hơn thế nữa Chất

xúc tác tham gia vào một giai đoạn phản ứng, nhờ vậy phản ứng xảy ra qua

những bước sơ cấp có nang lượng hoạt động hoá nhỏ hơn, do đó vận tốc chung

của phản ứng tầng.

* Đối với các trường hợp khác, chất xúc tác giúp cho việc định hướng các

phân tử thuận lợi cho phản ứng nên làm tang trị số của thừa số ơ trong phương

Luin van tất nghiệp GVHD: Trang Thị Lan

- Xúc tác di thể : chất xúc tác và các chất phản ứng ở các pha khác nhau

Thông thường chất xúc tác ở pha rắn, còn các chất phản ứng ở pha lỏng

hay pha khí,

Ngoài ra, còn có xúc tác men (xúc tác enzim) là những chất xúc tác có ban

chất protein do các tế bào sống sản sinh ra có tác dụng làm tăng vận tốc phan

ứng sinh học trong cơ thể sống Xúc tác enzim thuộc loại xúc tác đồng thể vì

chất nền, enzim va sản phẩm đều ở trong dung dịch

I.4.Cơ chế phan ứng hóa học:

H.4.1.Khái niệm :

Cơ chế phản ứng là con đường chỉ tiết mà hệ các chất phải đi qua để tạo ra

các sản phẩm

Con đường đó phản ánh các bước cơ bản của phản ứng, cách phân cất liên

kết và cách hình thành liên kết mới cùng những dữ kiện khác về phản ứng.

Khái niệm cơ chế phản ứng không những trả lời được các câu hỏi : cúc

tương tác hóa học gì đã xảy ra trong phản ứng; trải qua mấy giai đoạn; đã tạo

ra sản phẩm nào? Mà nó còn góp phan làm sáng tỏ thêm bản chất của một

phản ứng hóa học.

11.4.2 Thiét lập cơ chế phản :

Việc hiểu biết cơ chế phản ứng là rất quan trong, nó cho phép ta điều

khiển được phản ứng Muốn thiết lập cơ chế phản ứng phải dựa vào trên việc

nghiên cứu tốc độ của các phản ứng hóa học.

Quá trình biến đổi hóa học do mâu thuẫn nội tại nảy sinh trong lòng các

chất, dẫn đến sự thay đổi thành phan các chất và cấu tạo của chúng, khi các

phan tử nhỏ nhất của chất tương tác với nhau Như vậy, để dự đoán cơ chế của phản ứng cần phải biết : bản chất và vị trí của từng nguyên tử tham gia tương

tác có mặt trong phân tử các chất đầu cũng như trong phân tử dung môi trong

suốt quá trình phản ứng; bản chất của tương tác ; bản chất của sự hình thành

liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử ; nang lượng của hệ trong các giai

đoạn: vận tốc của su biến đổi.

Ngoài ra, trong quá trình biến đổi của các chất sẽ có sự phân li thành các

ion mang điện trái dấu, sự kết hựp các ion, sự phân li hoặc kết hợp các điện

tử, sự di chuyển các điện tử từ chất cho đến chất nhân để tao ra sắn phẩm,

trong đó có thể phải trải qua các giai đoạn trung gian Cho nên tùy theo sự

xuất hiện của một loại tiểu phân nào đó trong quá trình biến đổi mà ta xác định cơ chế phản ứng.

SOTH: Phan Thi Mink Hang¢t Trang 15

GVHD: Trang Thị Lân

“đuận sân (2) nghiệp

Trong hóa học hữu cơ, phản ứng xảy ra theo nhiều hướng khác nhau, chịu

ảnh hưởng của nhiều yếu tố bên trong và bên ngoài Do đó, không có một dữkiện đơn độc nào có thể làm dẫn chứng chắc chấn cho một cơ chế phản ứng,

mà cẩn phải có tập hợp nhiều dữ kiện khác nhau

$ \ Ð [ AChE Cu ing hóa học :

“Thực hiện các bước sau :

a Tập hợp các dif kiện thực nghiệm, gồm :

- - Xác định các chất phản ứng và các sản phẩm phản ứng

Xác định các phần tử trung gian xuất hiện trong quá trình phản ứng nếu có

(nhận thấy bằng thực nghiệm hay giả thiếu).

Xúc định bậc phản ứng (kể cả bậc phản ứng lúc khởi đầu)

b Viết tất cả các phản ứng có thể xảy ra.

ce Sử dụng các tiêu chuẩn nhiệt động học và động hóa học để thiết lập một

cơ chế đơn giản và hợp lý nhất.

J Kiểm tra cơ chế đã thiết lập bằng con đường xử lý toán học xem nó có phù hợp với bậc phản ứng xác định được bằng thực nghiệm không Nếu phù hợp

thì cơ chế xem là đúng và chấp nhận được

11.5.Chiéu của phản ứng :

Ngày nay, người ta đã biết hàng triệu phản ứng hóa học khác nhau Những

quan sát thực tế cho thấy rằng tất cả các phản ứng này có thể phân thành 2

loại:

11.5.1 Phan ứng bất thuận nghịch (một chiều hay hoàn toàn):

Đó là những phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều nhất định : các chất đầu

phản ứng với nhau để tạo thành các sản phẩm; phản ứng được thực hiện đến

cùng, nghĩa là cho đến khi tất cả chất phản ứng đều chuyển thành sản phẩm.

Lundin van tốt ngiiệp 7 GVHD Trang Thị Lan

I1.5.2.Phan ứng thuận nghịch :

Đó là những phản ứng mà trong những điều kiện xác định đã cho có thểxảy ra theo 2 chiều ngược nhau nghĩa là các chất đầu phản ứng với nhau đểtạo thành sản phẩm, đồng thời các sản phẩm cũng phản ứng với nhau để tạo

thành các chất đầu.

Tất cd các phản ứng thuận nghịch đều có những đặc điểm chính sau :

- Ở cùng điều kiện phản ứng (nhiệt độ, áp suất) phản ứng có thể xảy ra theo

cả hai chiều thuận lẫn chiều nghịch

- Dù xuất phát từ các chất đầu hay từ các sản phẩm, cuối cùng người ta thu

được cùng một kết quả : tỷ lệ mol của các chất là cố định.

- Nếu điểu kiện phản ứng không thay đổi thì dù kéo dài phản ứng đến bao

lâu, trạng thái cuối cùng của hệ vẫn giữ nguyên Người ta nói hệ phản ứng đã

đạt đến trạng thái cân bằng hóa học.

Để chỉ các phản ứng thuận nghịch, trong phản ứng hóa học, người ta thay

đấu bằng (=) bằng dấu thuận nghịch (2 nửa mũi tên ngược chiều nhau= ),

Ví dâu :

Hy +l == 2HI

2NO; => NO,

Các quá trình như : sự phân ly (hay điện ly) của các chất axít và bazơ yếu,

sự phân ly của các phức chất sự hòa tan, su thủy phân, các quá trình chuyển pha cũng là những ví dụ về các quá trình hóa học thuận nghịch

H.6.Cân bằng hóa học :

H.6.1.Định nghĩa :

Khái niệm cân bằng hoá học được xây dựng trên cơ sở khái niệm chiéu

của phản ứng Các phản ứng thuận nghịch đều có trạng thái cân bằng

Cân bằng hóa học là trạng thái của hỗn hợp các chất phản ứng khi tốc độ

của phản ứng thuận bằng tốc độ của phản ứng nghịch.

Cin hà ng hóa hee

Thời plan

SOTH: Phan Thi Mink Hguygt Trang 17

“hâm van tốt nghido GVHD: Trang Thị Lan

Ở trạng thái cân bằng, phản ứng không dừng lại mà luôn luôn xảy ra

nhưng vì v, = v„ nên nồng độ các chất trong hệ không thay đổi ; nghĩa là trong

một đơn vị thời gian, nếu có bao nhiêu mol chất sản phẩm được tạo thành do phản ứng thuận thì có bấy nhiêu mol chất sản phẩm bị phân hủy theo phản

ứng nghịch để tái tạo các chất đấu Vì vay ma cân bằng hóa học được xem là

Ở một nhiệt độ xác định k,, kạ = const => K = const

K được gọi là hằng số cân bằng, kí hiệu là K,

Cy, Cg.Ce,Cp : nổng độ lúc cân bằng của A,B,C,D (mol/liU

Ps Ps, Pc Po ấp suất riêng của các chat A, B, C, D tương ứng

Hằng số cân bằng (là đại lượng không thứ nguyên, chỉ phụ thuộc vào nhiệt

Lagu van tất nghitp GVHD: Trang Thị Lân

Trong đó : AGy : biến thiên nang lượng Gip ở nhiệt độ T

AG"; : biến thiên năng lượng Gip ở nhiệt độ T khi áp suất riêng

của các chất bằng đơn vi.

Khi phản ứng đạt đến cân bằng : pe po"

khi cân bằng : AGy =0© AG; =-RTin

AG; = AG"; + RTIn

Ce Co"

Ca Ce”

von’ AG’; =- RTlInK,

H.6.3.Sự chuyển dịch cân bằng hóa học :

a) Định nghĩa :

Như đã biết, một hệ cân bằng được đặc trưng bởi các giá trị hoàn toàn xác

định của các thông số như nhiệt độ, áp suất, nồng độ các cấu tử Nếu bằng

một cách nào đó, người ta làm thay đổi một trong các yếu tố này thì trạng tháicủa hệ sẽ bị thay đổi, các thông số của hệ sé nhận những giá trị mới và do đó,

hệ chuyển sang một trạng thái mới Thế nhưng, khi tác động bên ngoài ấy bị

loại bỏ thì hệ quay lại trạng thái ban đầu Hiện tượng trên được gọi là sự chuyển dịch cân bằng hóa học.

Sự chuyển dịch cân bằng hóa học có ý nghĩa cả về lý thuyết cũng như về

thực tiễn bởi vì sự hiểu biết chiểu hướng diễn biến của các quá trình hóa học

cho phép diéu khiển chúng để đạt hiệu quả cao nhất

b) ếu tố ảnh h đến sư chuyển dich cân bằng ho

Mọi sự chuyển dịch cân bằng hóa học đều tuân theo một nguyên lý chung

là nguyên ly Le Chatelier :

“ Moi su thay đốt của các yếu tố xác định trạng that của một hệ cân bằng sé

làm cho cân bằng chuyển dịch về phía chống lại những thay đổi dé”.

SOTA: Dhan Thi Mink Hgayet Trang |9

“hâm vain tốt nghiệp GVHD: Trang Thị Lan

* Anh hưởng của néng độ các cẩu tử :

Nếu tang nồng độ chất phản ứng ([A| hoặc |B]) Biểu thức phía sau /n sẽ

giảm, AG trở nên âm, hệ không còn trạng thái cân bằng nữa Phản ứng theo

chiêu từ trái sang phải tiếp tục xảy ra cho đến khi AG = 0

Sự tăng nồng độ các chất sản phẩm € hoặc D sẽ gây nên kết quả ngược lại

Tóm lại, "& một hệ phản ứng dang ở trang thái cân bằng, nếu tăng nỗng

độ của một chất nào đó, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía làm giảm néng độ

chất đó và ngược lai”.

* Anh hưởng của nhiệt độ :

Ở trạng thái cân bằng : AG" = AH° - TAS" = - RTInK

=> lnK = =a + ad

RT RT

Nếu xem AH" va AS" là không phụ thuộc vào nhiệt độ, từ hệ thức trên ta thấy

- Đối với phản ứng tỏa nhiệt (AH” < 0), khi nhiệt độ tăng, số hạng

(- oe ) giảm và do đó K giảm = cân bằng chuyển dich về phía phản ứng

nghịch, tức là phản ứng thu nhiệt.

- Đối với phản ứng thu nhiệt (AH" > 0 ), khi nhiệt độ tăng, số hạng

( aaa ) ting, do đó K tang = cân bằng chuyển dich vẻ phía thuận, tức là

phản ứng thu nhiệt

Như vay, trong cả hai trường hợp trên,” khi tăng nhiệt độ thi cân bằng đều

chuyển dịch về phía phần ứng thu nhiệt °.

Di nhiên, sự giảm nhiệt độ gây ra hiệu quả ngược lại.

* Anh hiding của áp xuất :

Đối với phản ứng tổng quát ở pha khí :

SOTH: Phan Thi Mink HUquy¢t Trang 20

“uâm van tit nghiệp GVHD: Trang Thị Lân

K, = ———— =P(Xa py’ (Su p) Xa" Xe"ist (usd) - (arb) — K AnoP

An =(c + đ) - (a + b) = số mol khí trong hệ phan ứng

Ở trạng thái cân bằng :

AG =AG”+ RT In K, = AG”+ RTìn K, pŠ"=0

Ở nhiệt độ không đổi, AG chỉ phụ thuộc vào pTM

- Khi An=U : AG = AG” + RT In K, =0 => trạng thái cân bằng của hệ không

thay đổi Nói cách khác, sự thay đổi áp suất chung của cả hệ không làm

chuyển dịch cân bằng

~ Khi An > 0): nếu p tăng thì pTM tăng — AG > 0 > cân bằng chuyển dịch

theo chiều từ phải sang trái, tức là chiều giảm số phân tử khí.

~ Khi An <0: nếu p tăng thì pTM giảm + AG < 0 — cân bằng chuyển dịch

theo chiếu từ trái sang phải, tức là chiều gidm số phân tử khí

Tóm lại, “ khi tăng áp suất chung của cả hệ, cân bằng sẽ chuyển dich theo

chiêu làm giảm sốphân tử khí, nghĩa là giảm áp suất của hệ và ngược lại ”

* Ảnh hưởng của chất xúc tác :

Chất xúc tác có tác dụng làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng thuận, đồng thời cũng làm gidm một lượng bằng ấy năng lượng hoạt hóa của phản ứng nghịch Do đó, có ảnh hưởng như nhau đến tốc độ phản ứng thuận

và tốc độ phản ứng nghịch, nghĩa là hằng số cân bằng không thay đổi Vậy

chất xúc tác không làm biến đổi hằng số cân bằng và nồng độ cân bằng của

các chất mà chỉ làm cho phan ứng nhanh chóng đạt đến trạng thái cân bằng.

H.7.Kết quả của phản ứng :

Nhóm khái niệm này bao gốm :

- Sự biến đổi mau.

SOTH: Phun Thi Mink Hgug¢t Trang 2\

Sự tạo kết tủa, tạo chất khí thoát ra

Mọi quá trình xảy ra trong tự nhiên, dd là hóa học hay vật lý, thì bao giờ

cũng kèm theo sự thay đổi năng lượng Đối với các phản ứng hóa học ở điềukiện xác định về nhiệt độ và áp suất thì sự chuyển hóa năng lượng từ trạng

thái các chất tham gia phản ứng sang trang thái các sin phẩm được thể hiện

phần lớn dưới dạng nhiệt.

Nhiệt này có thể tỏa ra môi trường xung quanh (phản ứng tỏa nhiệt) hoặc

cũng có thể được hấp thu từ môi trường bên ngoài (phản ứng thu nhiệt)

Lượng nhiệt phát ra hay thu vào trong quá trình phản ứng (qui ước tính cho

một mol chất) được gọi là hiệu ứng nhiệt của phản ứng, ký hiệu Q

Qui ước :

- Khi phản ứng tỏa nhiệt : Q > 0,

- Khi phản ứng thu nhiệt : Q < 0.

Ví dụ : Ở P = 1 atm và T=298” K :

Hy q) + 1/2 Or 4) = HO wy + 57,8 kcal / mol

Tức là : Q = 57,8 keal / mol ( phan ứng tỏa nhiệt ).

Cặ¿+HOa, =COK, + Ara ~ 31,38 kcal / mol.

Tức là : Q = - 31,38 kcal / mol ( phản ứng thu nhiệt ).

* Theo quan điểm nhiệt động học :

- Trong quá trình đẳng tích :

Hiệu ứng nhiệt đẳng tích Q, = AU = U; - U, == U„ - Š U,¿ ( biến thiên nội

nang của hệ ).

- Trong quá trình đẳng áp :Hiệu ứng nhiệt đẳng áp : Q, = AH = H;- H, = #H,„ - 2 Hey ( biến thiên

(An : biến thiên số mol khí trong quá trình phản ứng)

SOUTH: Dhan Thi Mink Hgueet Frany 32

Xuân van Wt nghiệp GVHD: Trang Thị Lan

Trong các phản ứng tỏa nhiệt :

Khi V = const : Q, = AV <0) Khi P = const : Q, = AH <0

Trong các phản ứng thu nhiệt :

Khi V = const ; Q.=AU>0

Khi P = const: Q, = AH > 0

Theo qui ước này, các phương trình phản ứng đã cho ở trên được viết lại như

sau:

Hout 1/ 20; kb = H;0 ạ; AH = - 57,8 kcal/mol

Cy + HO, = CÓ, + Hoy, AH = + 31,38 kcal/mol

Các phương trình phắn ứng hoá học được viết kèm theo hiệu ứng nhiệt

được gọi là phương trình nhiệt hóa học

AH được tính ở điểu kiện tiêu chuẩn ( P = 1,01325 10° Pa, T = 298” K; 1

mol chất ) được gọi là hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn ký hiệu AH"»„ Để đơn giản

hóa, người ta viết AH”

Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể xác định hiệu ứng nhiệt của các

phản ứng hóa học bằng cách dùng nhiệt lượng kế Tuy nhiên, việc xác định

trực tiếp hiệu ứng nhiệt trong phần lớn các trường hợp gặp nhiều khó khăn

Do đó người ta phải xác định hiệu ứng nhiệt bằng phương pháp gián tiếp

Việc xác định gián tiếp hiệu ứng nhiệt của phản ứng dựa trên định luật

Hess :

“ Hiệu ứng nhiệt của phản ung hóa học chỉ phụ thuộc vào dang và trạng

thái của các chất đầu và cuối chit không phụ thuộc vào đường di của quá

trinÍt `.

Ví dụ : Xác định AH của phản ứng :

SiG + = Oriiy = SOs) (1) AH, ?

Biết Sứ; + Ori) = SO; ik} (2) AH, — - 207 kcal/mol

SOs 4, + = O03.) = SO; 4, (3) AH, -08,2 kcal/mol

GVHD: Trang Thị Lan

“Thuận van tối nghiệp

Từ trạng thái đấu đến trạng thái cuối có thể đi theo hai con đường : trực

tiếp (1) hay gián tiếp qua sự tạo thành SO),

Từ định luật Hess ta có :

AH, = AH) + AH,

= -297 + (-98,2)

= -395,2 kcal/mol

- Đính nghĩa ; nhiệt tao thành củamột chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng

tạo thành một mol chất đó từ các đơa chất ở trạng thái bén vững.

Sinh nhiệt của các chất được tính ở các điều kiện tiêu chuẩn được gọi là sinh

nhiệt tiêu chuẩn.

Ví dụ:

H3 5 O2w = HOạ, AH® = -5748 kcal/mol được gọi là sinh

nhiệt của HO

- Ung dụng = tính hiệu ứng nhiệt của một phản ứng bất kỳ khi biết sinh nhiệt

tiêu chuẩn của tất cả các chất tham gia vào phản ứng.

* Hiệu ứng nhiệt của một phan ứng hóa học bằng tổng sinh nhiệt của các

sản phẩm trừ đi tổng sinh nhiệt của các chất phản ting *

AH” = E(âHw)„ _ © (AH wea

* Nhiệt đốt cháy ( thiêu nhiệt) :

- Định nghĩa : thiêu nhiệt của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốtcháy một mol chất đó bằng oxy ở điều kiện tiêu chuẩn để tạo thành các oxit

bẻ n.

Vida:

CHya, + 2Orq, = COsy, + 2H Oy, AH” =-212,7 keal / mol được gọi

là thiêu nhiệt của CH¡.

- Ung dụng : có thể tính hiệu ứng nhiệt của một phan ứng khí biết thiêu

nhiệt của các chất phản ứng và sản phẩm

* Hiệu ứng nhiét của mbt phan ứng bằng tổng thiêu nhiệt của các chất đâu trừ

di tony thiêu nhiệt của các sẵn phẩm”

Login sản tot nghi¢p GVHD: Trang Thi Lan

* Nhiệt nly (n én tử hóa) :

- Định nghĩa : nhiệt phân ly của một chất là năng lượng cần thiết để phân hủy | mol phân tử của chất đó (ở thể khí) thành các nguyên tử ở thể khí.

Ho, = 2H) AH = 104,2 kcal/mol

CHs = Cu + 4H cy AH = 398 kcal/mol

* Nang lượng liên kết :

- Pink nghĩa : năng lượng của một liên kết hóa học là ning lượng cần thiết

để phá vỡ liên kết đó để tạo thành các nguyên tử ở thể khí.

- Quan hệ giữa năng lượng liên kết và nhiệt nguyên tử hóa : nhiệt nguyên tử

hóa của một chất bằng tổng năng lượng liên kết hóa học của tất cả các liên

kết trong phân tử của nó

Ví đụ :

AH,, (Hy) = Ey a4 = 104,2 kcal/mol

AH, (CH.) = 4 Ee ¡ = 398 kcal/mol

lên kết và hi nhiét của phan ứng

-Ví du: Hạ + Ch = 2 HCI AH” =?

Biết AH" 4 : năng lượng liên kết H- H ở wang thái chuẩn = -436 kJ

AH”‹_ ¿;: năng lượng liên kết Cl - Cl ở wang thái chuẩn = -242 kJ

AH", ¢ : nang lượng liên kết H - Cl ở trạng thái chuẩn =-431 kJ

AHr; - AHy, = AC,.er (định luật Kirchoff)

AHy, , AHy - hiệu ứng nhiệt của phản ứng ở nhiệt độ T,, Tạ,

AC, : biến thiên nhiệt dung trong điều kiện đẳng áp.

(AC, = X(Cg)ạ - Z(Cg)¿a)

SOTA: Phan Thi Miah ⁄À(guuệt

Lagu van tht mgiiệp GVHD: Trang Thi Lan :

1I.7.3.Sản phẩm của phản ứng :

Đối với một số phản ứng hóa học, tùy điều kiện của phản ứng mà có thể

tao ra nhiều sản phẩm khác nhau

- Phản ứng giữa sất và oxy

3Fe + 2Q,— Kiến tiến _, Fe;O,

4Fe + 30, -L>„ 2Fe,0;

Tùy diéu kiện bên ngoài mà sản phẩm là FeO, hay Fc;O,

- Phan ứng cộng hidro vào ankin :

€C;H: + 2H; Nit! CoH,

Pd, 1”

C>H> + H; C,H,

Tùy xúc tác sử dụng mà sản phẩm là anken hay ankan

Đặc biệt, các phản ứng hóa học hữu cơ thường có cơ chế phức tạp, có thểxảy ra theo nhiều hướng khác nhau Do đó, thường tạo hỗn hợp nhiều sản

H.8.Phân loại phản ứng hóa học :

Có rất nhiễu cách phân loại phản ứng hóa học

IL.8.1.Dua vào sự thay đổi thành phần cấu tạo phân tử các chất tham gia

và tạo thành : +gưởi ta chia các phân tử thành 4 loại

a Phản ứng hóa hợp : là phản ứng hóa hoc từ 2 hay nhiều chất tao thành một

chất mới.

CaO + CO, CaCO,

SOUTH: Phan Thi Mink Haug¢t Trương 36

thậm van tet nghitp GVHD: Trang Thị Lân.

b Phản ứng phân huỷ : là phan ứng từ một chất tao thành nhiều chất mới

2 HI = H: +1

MgCO, = MgO + CO,T

© Phản ứng thế : là phản ứng trong đó nguyên tử (ở dụng đơn chất) của

nguyên tố này thay thế cho nguyên tử của nguyên tố khác trong hợp chất.

Ví du:

Zn + 2HCl = ZnCl, +H)?

Fe + CuSO, = FeSO, +Cu

úd Phản ứng trao đổi : là phản ứng trong đó 2 hợp chất trao đổi với nhau

nguyên tử hay nhóm nguyên tử

Ví du:

BaSO,Ì + 2 NaCl

BaCl, + Na SO,

2 HCI + Ba(OH),

11.8.2 Dựa vào sự thay đổi số oxy hoá của các nguyên tố có trong thành

phần các chất : người ta chia các phản ứng ra thành 2 loại

a Phần ứng có sự thay đổi số oxy hóa (phản ứng oxy hoá khử) : là các phản

ứng có sự trao đổi œ giữa các nguyên tử của các chất tham gia phản ứng

b Phan ứng không có sự thay đổi số oxy hóa

11.8.3 Dựa vào hiệu ứng nhiệt của phan ứng : sgười ta chia phản ứng hóa

hoe ra làm 2 loại

a Phản ứng tỏa nhiệt : là những phản ứng tỏa ra năng lượng

b Phản ứng thu nhiệt : là những phản ứng thu năng lượng

11.8.4 Dựa vào chiều của phản ứng :

a Phản ứng bất thuân nghịch : phản ứng xảy ra theo một chiều nhất định

b Phản ứng thuận nghịch : có thể xảy ra đồng thời theo 2 chiều ngược nhau

trong cùng một điều kiện

H.8.§5 Dựa vào trạng thái của các chất tham gia phan ứng :

a Phản ứng đồng thể : các chất tham gia phần ứng nằm trong cùng | pha

b Phản ứng di thể : các chất tham gia phản ứng nằm ở các pha khác nhau.

Ngoài ra còn nhiều cách phân loại khác dựa vào đặc điểm riêng của các phản

Ứng

SOTH: Dhan Thi Mink JÊguuct Trang 27

Ludn van tốt “giiệp GVHD: Trang Thị Lân

CHƯƠNG II: QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIEN KHÁI NIỆM PHAN UNG HÓA HỌC PHAN VÔ CƠ CHO HỌC SINH PHO THONG

Sơ đồ quá trình hình thành một số khải niệm cơ bản nhất vẻ hỏa học trong

Công thức hóa hoc

Định luật bao toán khối

Hóa hoc hừu cơ Phan ứng công , thể „ este hóa , nitro has,

SOTH: Phan Thi Mink Hauge Trang 2Ñ

Xuâm van tt mạiiệp GVHD: Trang Thị Lan

Như vậy , chúng ta thấy những khái niệm về phan ứng hoa học có liên quan chặt

chẽ với các khái niệm cơ bản khác của hóa học.

* Quá trình hình thành khái niệm về phản ứng hóa học bao gồm hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1 : từ khi bắt đầu nghiên cửu hóa học cho đến trước khi học định

luật tuân hoản (ứng với giai đoạn THCS ).

Giai đoạn 2 : từ khi nghiên cứu định luật tuần hoan cho đến hết chương trình

hóa học phô thông (ửng với giai đoạn PTTH )

( theo tác giả Nguyê tên Ngọc Quang )

Mỗi giai đoạn được soi sáng bởi các lý thuyết chủ đạo tương ứng

Khai niệm phản ứng hóa học được hình thành hoàn thiện và củng có theo trình

tự từ thấp đến cao , tạo ra một chuỗi logic đưa trình độ học sinh phô thông từ

những hiểu biết sơ sài đến những kiến thức ngảy cảng sâu rộng , cụ thẻ va chính

xúc hơn.

§07%X: Phun Thi Mink (Nguyệt Founy 29

Lugn van tit ughite GVHD: Trang Thị Lan

| BAN CHAT PHAN UNG

Việc nghiên cửu ban chất phản ứng phụ thuộc vào sự hiểu biết của học sinh vẻ cấu

tạo chất :

1.1 Giai Ũ H

Theo quan điểm của thuyết nguyễn tử , bản chất phan ứng là sự biến đổi thành

phan cau tạo phan tử các chat.

* Lớp 8 - chương I - bài 3 - Sự biến đôi của chất :

Dé đi đến khải niệm phan ứng hỏa học trước tiên can phân biệt cho học sinh

the nao là hign tượng vat ly , thé nao 1a hiện tượng hóa học

Dau tiên Giáo viên liên hệ với những hiện tượng quen thuộc ma học sinh

thưởng gặp hong thực a!

+ HzO jog ss H;Ou„ —> H;O sang

( tuy trạng thai thay đổi nhưng ban chat vẫn không đổi van chi là H,0 ).

; ss 1" —=i H;O„„

+ Muôi + H,O —› nước mudi muối pan

(nước vẫn là nước , muối van 1a muối , không sinh ra chất nao khác )

+ Ông nghiệm A : đường trắng rÔng nghiệm B : đường tring *> nóng chảy È than tủa) 2

So sảnh mau của chất trong 2 ông nghiệm Rót nước vào 2 Ông nghiệm : ông

A ~ đường tan , ống B - than không tan — than là chất khác không phải

đường.

=> Giáo viên chi ra : đường đã bị phân hủy thành nước va than.

- Sau đỏ, Giáo viên gợi mớ dan dat học sinh lập bang so sảnh đối chiều đẻ

thấy rd bản chất của hiện tượng vật lý và hiện tượng hóa học :

I lỆ a y Q is 3 ,

Chi có sự biển đổi về trạng thái , hình Có sự biến abi ar nay thanh chat

dang của chất , côn chất vẫn không bị khác hẳn chat ban đầu — có chất mớibiến đổi —> không xuất hiện chất mới tạo thành.

- Cũng cô : cho học sinh phân biệt hiện tượng vật lý và hiện tượng hóa học :

a Luu huỳnh cháy tạo ra khí sunfurơ.

b Nước đá tan thành nước lỏng.

c Thủy tỉnh nung có thé udn cong được.

d Sat bị gi chuyên thành một chat mau nâu đỏ

- ‘Trén cơ sở do , hình thành khái niệm phản ứng hỏa học cho học sinh :

Phản ứng hỏa học là quá trình lam biến đôi chat nảy thành chất khác TM.

- oO day giáo viên cân lưu ¥ tránh việc học sinh hiểu lầm các hiện tượng

hóa học theo kiểu trộn lẫn cơ học ( trộn lẫn va sắp xép lại các nguyén tir

một cách cơ học ), Muốn vậy Giáo viên nên so sánh thêm các phản Ứng

hóa học với sự trộn lẫn cơ học của các chất và nêu bật sự sắp xép lại các nguyên tử trong các phản ứng hóa học không chỉ là sự di chuyển các

nguyễn tử ma là sự biến đổi môi liên kết giữa các nguyên tứ , sự câu tạo

mới của chat

SOTH: Phan Thi Mink J(guuyệt Frang 30

XKuậm wan đốt nghien GVHD: Trang Thị Lân

Giáo viên làm thí nghiệm :

Sự trộn lần cơ học Phản ứnghóahọc _

Bột Fe trộn với bột Zn —> hỗn hợp bột Viên Zn cho vào ông nghiệm dựng

Fe-Zn = không co hiện tượng xảy ra dung dịch HCI —> khi ˆ viên Zn tan

dan (kẽm + axit clohidric -> khí hidro+ kẽm clorua) => cỏ sự biến đổi chấtnay thành chất khác — có phản ửngxảy ra.

*Lớp 8 ~ chương | - Tong kết chương l : nhắc lại ban chất phản ứng : * trong phan

ứng hỏa học , các nguyễn tử được bảo toàn , chỉ có liền kết giữa các nguyên tử thay

đôi làm cho phân tử thay đôi , làm cho phân tử nay biến đối thành phan tử khác `.

*Lép 8 — chương IV - Bai “Phan ứng oxi hóa - khử”: Khái quát răng : bản chất phan ứng oxi hóa - khứ là sự trao đối oxi.

*Lép 9 - Bài “Tinh chat của muối” : * ban chat phản ứng trao đôi là phan ứng hỏa

học trong đó 2 hợp | chất trao đổi với nhau những thành phân cau tạo của ching `.

Dưới ánh sáng của thuyết cầu tạo nguyên tử , thuyết điện tử vẻ liên két hóa

học , ban chat phan ứng là sự dịch chuyển các electron vả thay đổi liên kết hoa học,

*Lớp 10 - chương HI - Bài * Phan ứng oxi hóa - khử "; Ban chất phản ứng oxi

hoa - khứ là sự cho nhận electron , ,

*Lớp L1 - chương — Bai “Axit - Bazơ ” : Ban chat phan ứng axit — bazơ là sự cho

nhận proton g

*Lớp 11 - chương — Bài “ Phan ứng trao đôi ion ”: Ban chất phản ứng trao đổi

ion là sự kết hợp giữa các ion dé tạo thành chất két tủa , chất dé bay hơi , hay chất điện ly yeu hơn so với chat ban đầu,

SOTH: Phan “Thị Minh Hgug¢t Trang |

Lugn van tất nghiệp GVHD: Trang Thị Lân

1 DIEU KIÊN CUA PHAN UNG

H.1.Điều kiên chung :

Điều kiện dé phản ứng xảy ra được nêu ngay ở dau chương trình

* Lớp 8~ chương I - bài 3 : * Sự biến đổi của chất ".

Sau khi nghiên cứu các hiện tượng vật ly hién tượng hóa học rồi định nghĩa

phan ứng hóa học , sách giáo khoa đã nêu 2 2 điều kiện để phản ứng xảy ra là :

1 Các chất tham gia phản ứng nhất thiết phải tiếp xúc với nhau.

2 Phải có nhiệt độ : có những phản ứng xảy ra khi chất tham gia phản ứng

được làm nóng đến một nhiệt độ nào đỏ

=> Giáo viên cần phải khang định cho học sinh : điều kiện | 1a bắt buộc „ điều

kiện 2 không phải mọi phản ứng déu can.

Dé hoc sinh hiểu được điều đó , giáo viên cần phải làm một số thí nghiệm sau

Thi nghiệm | : đưa 2 chiếc đũa thủy tính , một chiếc tim dung dịch NH,OH dặc, một chiếc tâm dung dich HCI đặc tiền lại gan nhau thi có khỏi trang bay ra

Thi nghiệm 2 ; cho dung dich CuSO, vào ông nghiệm , sau do rót từ từ dung dịch NH,OH vào ; -

Từ hai thí nghiệm trén , Học sinh có thé rút ra nhận xét : muôn có phản ứng

xảy ra thi các chất tham gia phản ứng phái tiếp xúc nhau

- Gido viên nhắc lại hai hiện tượng hóa học đã được nêu ở phân trước :

+ Đường tring ®“”“%"*° than + nước

+ mánh kẽm bỏ vào cốc đựng dung dich axit HCI! loãng —> bọt khí thoát ra,

mảnh kẽm tan dân

=> ở hiện tượng | , cần phải đun nóng , hiện tượng 2 không can đun nóng

- Giáo viên khẳng định thêm : đây là những điều kiện chung cho các phản ứng

Những phan sau của chương trình khí học về từng phản ứng cụ thé còn có

những điều kiện riêng khác ,

* Lớp 8 - chương IV - Bài 4 * Nước ” : khing định lại điều kiện nhiệt độ là không

bắt buộc.

Phan ửng của H;O với kim loại : có những kim loại tác dụng với H;O ở nhiệt

độ thường (NaK) ; có những kim loại tác dụng với HO khi đun nóng

( ví dụ : Mg, ).

Giáo viên làm thí nghiệm : HạO tác dung với Na, K , Mg Học sinh quan

sát thi nghiệm va sẽ tự rút ra được nhận xét nêu trên ,

* Lớp 8~ ~ chương LH - bài 5 “ Không khí và sự cháy ”

Khi học về sự cháy , SGK có nêu điều kiện phát sinh sự cháy là :

+ Chất cháy phải nóng đến nhiệt độ cháy + Phải đủ khí oxi cho sw cháy.

Muôn dập tat sự cháy phải :

+ Hạ nhiệt độ của chất chảy xuong dưới nhiệt độ chay

Hoặc + Cách ly chất chảy với 0XỈ

Đây là sự vận dụng những điều kiện chung dé phản tng xảy ra vao một phản

ứng cụ thê : phản ứng cháy của các chất với oxi

-SOTH: Phan Thi Mink (2(guyệt Frang 32

Luin van tat t“giiệp GVHD: Trang Thị Lân

— Giáo viên cho học sinh nhớ lại các phản tmg của Fe S P với oxi (da

lâm thí nghiệm trong bai "Oxi”) chi xảy ra khí những chất nảy được đốt nóng trước.

Trong | nghiệm xác định thành phan không khi , học sinh đã biết là sự chảy của P

không tiếp diễn được vi trong ống không còn oxi ( P vẫn còn ) Sau đó Giáo viên cho

học sinh phát biểu các điều kiện phát sinh sự chảy :

+ Phải đốt nóng vật cháy đến nhiệt độ cháy

+ Phải cung cấp du oxi cho sự chảy

Giáo viên nhắn mạnh thêm rằng , đây là điều kiện cần và đủ Thiếu một trong hai điều kiện này , sự cháy không xảy ra.

Tiếp đến , giáo viên cho học sinh phát biểu ve điều kiện dé dập tắt sự cháy là :

+ Hạ nhiệt độ của vật đang cháy xuống đưới nhiệt độ cháy của nó

+ Ngưng cung cắp khí oxi cho sự cháy.

Cần lưu ý cho học sinh là muốn dap tắt sự cháy , ta có thể thực hiện một trong

hai điều kiện trên cùng được

Tới đây, giáo viên có thé cho học sinh tra lời cầu hỏi số 6 /SGK nhằm vận

dụng những kiến thức nhận được dé xứ lý sự cháy trong các trường hợp khác nhau.

Câu hỏi - “Muôn dập tat ngọn lửa trên người hoặc ngọn lửa do xăng , dau chảy , người ta thường trùm vải dày hoặc phú cát lên ngọn lửa mà không dùng nước

Hãy giái thích việc làm này ? "

— Điều kiện về nhiệt độ dẫn dân được học sinh hiểu một cách sâu sắc hơn là

phải cung cấp một năng lượng cần thiết để phá vờ liên kết giữa các nguyên tử trong các chất tham gia phản ứng Năng lượng nay có thé được cung cấp dưới nhiều dang

khác nhau chứ không chi là sự đun nóng : tác dụng của ánh sáng , dòng điện , các lực

cơ học , các bức xạ

Vi dụ - - Bài “Nước” (lớp 8) : phan ứng phân hủy nước bởi tác dụng của

đông điện 2H,0 2# 2l1;+O;.

- Bài “Clo” (lớp 9): HCIO ®* HCI + [O]

1I.3.Điều kiện về chất xúc tác :

* Lớp 9 - chương I - Bài 8 “Sản xuất axit sunfuric” : : điều kiện chất xúc tác được

nêu ra lần dau tiền : 2SO;+Q; a 2SO;

Ly thuyết về chất xúc tác vô cùng phức tạp Ở đây chỉ dé cập đến khái niệm

vẻ chat xúc tác với 2 nội dung :

Chat lam cho phan ửng xảy ra nhanh hơn ( không phải chất làm cho phan ứng

xảy ra ).

- Không bị tiểu hao sau phản ứng ( vẻ mặt khói lượng )

~» Giáo viên can nam ving mức độ nảy , không nên đưa thêm nội dung khác

cũng không nên lây thêm ví dụ mục đích bai giảng sẽ khó thực hiện.

* Lớp 10 - chương IV ~ bài 5“ Một số hợp chất chứa oxi của Clo”:

Phản ứng nhiệt phân KC lO; :

2KCIO, “——2KCI + 30,

Giáo viên can nhắn mạnh vai trò của MnO,

Lam cho phản ứng xáy ra nhanh hơn.

Nếu không có MnO), thi phan ứng sẽ tạo KCIO, + KCI

SOTH: Phan Thi Wek 2(guuuýt Trang 3%

Linn van tt nghiệp - | GVHD Trang Thị Lân.

11.3 Điều kiện của mot số phản ứng cu the:

* Lớp 9 - chương II — Bài 12 “ Tính chất của mudi” : Điều kiện của phản ứng

trao đổi

1 Muối + axit :

+ Muối tạo thành phải khong tan trong axit moi sinh ra

Hoặc + Axit tao thành phải yếu hơn hoặc dé bay hơi hơn axit tham gia phản

ứng

— Giáo viên giới thiệu 2 phản ứng hóa học :

CaCO; +2 HCI = CaCl, + H;CO; ( H;O + CO; †)

BaCl, + H;SO, = BaSO, + sảng + 2HC|

Sau đỏ Giáo viên làm thí nghiệm biểu diễn

-+ dùng hai ống nghiệm lớn , mỗi ống đựng 3 - 4 ml dung dịch BaCl;

+ cho vào ống |: một it dung dịch H;SO:

+ cho vao ông 2 : : một it dung dịch HNO;.

Học sinh quan sat : ông | tạo kết tua trắng —> có phan ứng xảy ra.

ông 2 không tạo kết tủa , không tạo khí , không có dau hiệu nhiệt => không cỏ phản ứng xảy ra

- Giảo viên dẫn dắt BOE sinh đến những trường hợp phan ửng xảy ra và sự cần

thiết phải chọn chất để có phản ứng hóa học Củng cô : Giáo viên cho làm bai tập ngay tại lớp : hoàn thánh các phương

trình phan ứng sau

Gaiscne 20 L2 SEE x.% = BaSO,* Ẳ HNO;

2/755 + HCI =AgCli +

ic + HNO, = COT +:

2 Muối + bazợ ; mudi tạo thành hoặc bazơ tạo thành phải không tan

-_ Giáo viên cho học sinh chọn lấy chat phản ứng ( có hướng dẫn ).

Sau đó , giáo viên làm thi nghiệm minh họa :

dd CuSO, + dd NaOH -> Ỷ xanh ( có phản img xảy ra )

CuSO, + 2 NaOH = Cu(OH); + + Na;SO,

dd BaCl; + dd NaOH : không có hiện tượng —> không có phản ứng xảy ra (

giáo viên có thê làm thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu ).

3 Muối + muối - Điều kiện : mdr trong hai mudi tạo thành phải kết tủa.

- Giáo viên làm thi nghiệm :

dd BaCl, + dd Na;SO¿ —> J trắng

dd AgNO; + dd NaCl —› ở trang

AgNO, + NaCl = AgCl‡ + NaNO,

dd BaC]; + dd NaNO; : khong hién tượng — không có phan ừng hóa học.

- Sau khi học tính chất hóa học của mudi sách giáo khoa có tóm tắt điều kiện :

"để phản ứng xảy ra giữa hai chat tan thi trong sản pham phan ứng it nhất

cũng phải CÓ HỘI € hat két tủa °.

- Giáo viên bé sung thêm trường hợp tao chat dé bay hơi

SOTH: Phan “Thị Mieke Uguyet Trang 34

Lun van tắt nghiệp GVHD: Trang Thị Lân.

Củng cô : cho Học sinh làm bài 1/31 SGK tại lớp Hoan thành các phương trình

phan ứng dưới day :

H;SO; + Ba(NO)); — HCI +AgNO; =>

Giải thích tai sao phan ứng xảy ra ?

* Lớp 9 - chương III — bai 1“ Tinh chat kim loại ” : điều kiện phan ứng kim loại

tac dụng với dung dich mudi : “ Từ Mg trở di, kim loại đứng trước day được kim

loại đứng sau ra khỏi mudi của chúng `

Giáo viên làm thí nghiệm :

Cu + dd FeCl, —x—+

Fe + dd CuSO, -> FeSO, + Cu ở,

Cho đỉnh sat đà đánh sạch gi sắt trên bẻ mặt vào ông nghiệm đựng dung dịchCuSO, thi ngay sau đó , trên bẻ mặt định xuất hiện một lớp đồng màu đó đồng thờimàu xanh của dung dich CuSO, nhạt dan

—> trong phản ứng nay Fe đã day Cu ra khỏi dung dịch muỗi

- Giáo viên đặt van dé : đối với những kim loại trước Mg thi sao ?

~> chủng sẽ tác dụng với H;O tạo thành kiểm —> qua trình phức tạp , không xem xét ở trường PTCS.

- Giáo viên bổ sung điều kiện : mudi phải tan

* Lớp 9 - chương III - bài 1 * Tính chất kim loại * : Điều kiện phản img giữa kim

loại với axit : “chi có những kim loại ot ni trước Hidro trong day hoạt động cia kim

loại mai day được H ra khỏi dung dich axit”

Giáo viên lam 2 thí nghiệm :

Zn + H;SO, ¡ > khí 7 > có phản ứng xảy ra

Cu + HạSO;, =>

Như vậy học sinh sẽ hiểu rằng nhiều kim loại tác dụng được với axit nhưng

khỏng pal tất ca các kim loại đều tác dung

-Cũng cô : bai tập 2 38 SGK

Cho các kim loại : Cu, AI, Fe, Ag Những kim loại nào tác dụng được với axit HCL? Những kim lọai nao tác dụng được với dung địch CuSO, ? AgNO,

? Viet các phương trình phản ứng tương ứng

* Lớp 11 - chương 1 — bai 6 * Phan ứng trao đôi ion ` : diều kiện phan ứng trao

đôi 1on được trình bày khá ky :

SOUTH: Phan “Thị Mink (lgayệt Tang 35

Lain van tt “giiệp GVHD: Trang Thị Lan

* Phan ứng trao đói ion trong dung dich chất điện ly chỉ xảy ra khí cỏ những ion kết

hợpvới nhau và tach ra dưới dang chat kết tùa hoặc chat dé bay hơi hoặc chất điện

ly yêu hơn so với chat ban đầu `.

- Giáo viên ôn lại phản ửng trao đôi (đã học ớ lớp 9) ghi các sơ đô của phản

ứng giữa muối , axiL, và bazơ trong dung dịch :

Muối + mudi => muối mới + muối mới

Muối + axit —> mudi mới + axiL mới

Muỗi + mae =>» mudi mới * + bazơ mới

as T có phan ú

- Sản phẩm của phản ứng có một chất kết tủa :

BaCl, + Na;SO, = 2NaCl + BaSO, + ring

CuSO, + 2NaOH = Cu(OH); + xanh lam Na;5O,

- Sản phẩm của phản ửng có một chất dễ bay hơi :

Na;CO; + H;SO; = Na;SO, + H;O + CO; ?

- San phẩm của phan img có một chat điện ly yeu :

Ê H;COONa + HCl = CH;COOH + NaCl

(9) mỗi vi dụ giáo viên biểu điển thí nghiệm , hưởng dẫn học sinh quan sat ,

sau đỏ viết phương trình phản ứng phân tử , phương trình ion , và chí ra bản chất

của phan ứng.

Cuối cùng nêu câu hỏi : qua các vi dy trên có thé kết luận khi nào có phan ứg

trao đổi ion xảy ra?

Học sinh tự rút ra kết luận

Giáo viên lưu ý chữ “hodeTM trong điêu kiện : chỉ can một trong các điều kiện

đó là đủ ,

b Trường hợp không có phan ứng xảy ra :

Giáo viên làm thí nghiệm : dung dich Na;SO; + dung dịch KCI

Học sinh quan sắt : không có dấu hiệu chứng tỏ có phản ứng xảy ra.

Giáo viên cho học sinh thử viết phương trình phân tử và phương trình ion

Na;SO, + 2KCI = K;SO; + 2NaClI

2Na” + SO¿Ÿˆ + 2K” + 2C] = 2Na’ + SO¿Ÿˆ + 2K” + 2C1~

~> Giáo viên phân tích : trong dung dich vẫn đủ 4 loại ion => không có biến

đối hóa học ma chỉ là sự trộn lẫn các lọai ion , tức là không cỏ phản ứng trao đồilon,

Giáo viên kết luận lại điều kiện phản ứng trao đổi ion.

SOTH: Phun Thi Mink Hguy¢t “Trang 16

Lain wan ti nghi¢o — GVHD: Trang Thị Lân

HI.TÓC DO PHAN ỨNG:

HII.1.Giai đoạn L:

Ô giải đoạn nay , chưa đưa ra định nghĩa vẻ tốc độ phan ứng hóa học nhưng có đẻ

cap đến vin dé phan ứng xảy ra với toc độ nhanh hay chậm.

Ở lớp 8 - chương HI - bài 5 * Không khí và sự cháy ” : “ Sự cháy của một

chat trong không khí cham hon trong oxi”.

Đề minh họa cho điều này , Giáo viên cân làm thí nghiệm : đốt mẫu than

trong không khí roi đưa mau than đang cháy vào lọ chứa khí oxi.

- Học sinh quan sát rồi đưa ra nhận xét : mẫu than cháy trong không khí với

ngọn lửa mờ nhưng khi đưa vảo lọ oxi thì mẫu than bùng cháy sáng.

Giáo viên giải thích hiện tượng : phan ứng cháy là phan ứng của một chất với

oxi; trong không khí , sự tiếp xúc bè mặt chất chảy với oxi kém hơn nén phản

ứng chậm hơn Thực chất đây la van dé anh hưởng của nông độ đến tốc độ

phan ứng : khi nồng độ chat phản ứng tăng thi tốc độ phan ửng tăng.

LH.1.2,C

a, N

* Lớp 8 - chương III - bai § * Không khí và sự cháy ” : Sự chảy của một chất

trong không khí chậm hơn trong oxi do nông độ oxi trong không khí ít hơn.

* Lớp 9 — chương II — bài 4 * Canxi oxit và sản xuất vôi "

Trong lò vôi xảy ra 2 phản ứng :

Cx*OQO;= CO; + Q (1)

CaCO, = CaO + CO;-Q (2)

Nếu không có phản ứng (1) thi sẽ không có phản ứng (2) Vấn dé đặt ra là làm

thé nào đẻ than cháy hết ?

—> Giáo viên trình bảy nguyễn tắc ngược dòng va phân tích : không khí đi từ

dưới lén , đá vôi đi từ trên xuông Thực chat của nguyên tắc nay là làm tăng điện tích

tiếp xúc , tức là tăng nàng độ các chất tác dụng Phản ứng giữa hai chất , chất này dư thi chat kia phản ứng hết Cảng đi xuống dưởi , oxi cảng du nên than cháy cảng triệt

dé ,

* Lớp 9 - chương III - bài 4 “Hop kim sắt" :

Phan luyện gang : đây là dịp dé cúng có sự ảnh hướng của nông độ đến vận

tốc phan ứng cho học sinh Quang pyrit trước khi cho vảo lò nung cân nghiên nhỏ

đến kích thước thích hợp

- Giáo viên hỏi : Tại sao phải đập nhó quặng đến kích thước thích hợp rồi cho

từ trên xuống không khí nóng được bơm từ đưới lên ?Hoe sinh sẽ nhớ lại nguyễn tắc ngược dong -> tăng điện tich tiếp xúc giữa các

chat phản ứng => lắng vận tốc phản ứn

Giáo viên hỏi tiếp : Tại sao càng đi xuống dưới , CO cảng nhiều ?

Lue này học sinh sé để dàng trả lời : cảng đi xuống đưới , oxi càng nhiều và nhiệt

độ cảng cao —> than cháy cảng triệt dé.

SOTH: Phan Thi Mink (J(quyệt Frang 37

Lagn van ti nghiệp ấAaAA Ú|

* Lớp 9 - chương I - băi 8 “Sản xuất axit sunfurie” : sử dụng nguyín tắc ngược

dong.

b Nhiệt do

-* Lớp 9 - Chương II - băi 8 “San xuất axit sunfuric” :

Giai đoạn oxi hóa SO, thănh SO; :

25O; + O; Seat 25O, + Q

Phan ứng năy toa nhiệt nín phải thực hiện ở nhiệt độ thấp thì hiệu suất mới cao.

Nhưng ở nhiệt độ thắp thi phan ứng lại xảy ra chậm ( do nhiệt độ tang thi vận tộc

phản ứng tang va ngược lại ) => phải thực hiện phản ứng ở nhiệt độ thích hợp lă

400C.

* Lớp 9 - chương III - băi 4 “Hợp kim sắt” : cảng xuống phía đưới lò , nhiệt độcảng cao than chây cảng triệt dĩ

c Xúc tâc : lăm thay đổi tốc độ phản ứng Ở bước nảy chi mới dĩ cập

đến xúc tâc thúc đđy quâ trinh , tức lăm tăng toc độ phan ửng , chưa đưa ra khâi niệm

xúc tâc đm vă chưa xĩt đến cơ chĩ xúc tâc.

* Lớp 8 - Băi “Điều chế oxi” : Phản ứng nhiệt phđn KCIO, để điíu chĩ oxi , cầnphải có xúc tic MnO): mo, ứ

2KCIO; wee 2KC| + 30,

* Lớp 9 - Bai sản xuất axit sunfuric :

Giai đoạn oxi hóa SO, thănh SO; :

Đề phản ứng xđy ra nhanh cần phải có xúc tâc V;O: ở nhiệt độ thích hợp lă 400°C

LH.2.Giai đoạn 2 :

LH.2.1.Định nghĩa :

* Lớp 10 - chương IV - băi 8 “Tốc độ phan ứng" : Khâi niệm tốc độ phan ứng

mới được nghiín cứu một câch đđy đủ

- Giâo viín lam thí nghiệm :

+ Ong |: dd HCI + Mg+ Ong 2 : dd HCI + Zn(củng một lượng dung dich HCI! , Mg va Zn cùng kích thước ).

Học sinh quan sât :

Ong | khí thoât ra nhiều Ong 2 khi thoât ra ít.

=> Học sinh rút ra nhận xĩt : phan tng | xây ra nhanh hơn.

- Giâo viín kết luận lại : Vậy phản ứng hóa học có thẻ xảy ra với tốc độ khâc

nhau.

Giâo viín diễn giâng để đi đến định nghĩa : trong quâ trình phan ứng , nồng

độ câc chat tham gia phan ứng giảm đi , còn nông độ câc chất tạo thănh tang

lín theo thời gian Vị vậy :

Tóc độ phản ứng hóa hoe được do bằng su thay đổi nóng độ của mot

chat tham gia phan ứng trong một đơn vi thai gian , thường biếu thị bằng sĩ molit trong mot giay ( mol / Ls)

SUTH: Phun Thi Minh Hgnygt 2uang 3`