Tốc độ phản ứng hoá học là gì? Công thức biểu thức tính tốc độ phản ứng

Có phải bạn đang tìm kiếm chủ đề về => Tốc độ phản ứng hoá học là gì? Công thức biểu thức tính tốc độ phản ứng phải không? Nếu đúng như vậy thì mời bạn xem nó ngay tại đây. Xem thêm các bài tập khác tại đây => Bài Tập

Vậy tốc độ của một phản ứng hóa học là gì? tốc độ trung bình của phản ứng là gì? Công thức tính tốc độ phản ứng hóa học như thế nào?… chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Tốc độ phản ứng

1. Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học

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

– tốc độ phản ứng hóa học dùng để đo mức độ nhanh hay chậm của một phản ứng xảy ra.

Kí hiệu tốc độ phản ứng là . vcó đơn vị: (đơn vị nồng độ)/(đơn vị thời gian).

– Tốc độ trung bình của phản ứng là tốc độ tính toán trong một thời gian phản ứng.

– Tốc độ tức thời của phản ứng là tốc độ của phản ứng tại bất kỳ thời điểm nào.

2. Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng hóa học

Cho phản ứng tổng quát: aA + bB → cC + dD

Công thức, biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng:

$small overline{v}=-frac{1}{a}.frac{Delta C_A}{Delta t}=-frac{1}{b}.frac{Delta C_B}{Delta t}=-frac{1}{c}.frac{Delta C_C}{Delta t}=-frac{1}{d}.frac{Delta C_D}{Delta t}$

Trong đó:

$\overline{v}$ : tốc độ trung bình của phản ứng

C = C₂ – CŨ_{Đầu tiên}: sự thay đổi nồng độ

t = t₂ – t_{Đầu tiên}: thời gian thay đổi

CŨ_{Đầu tiên},₂ là nồng độ của một chất tại hai thời điểm t tương ứng_{Đầu tiên} và t₂.

* Ví dụ 1: Trong phản ứng hóa học: Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + Họ₂(g)

Sau 40 giây, nồng độ dung dịch HCl giảm từ 0,8M xuống 0,6M. Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo nồng độ HCl trong 40 giây.

* Câu trả lời:

Ta có: thời gian phản ứng Δt = 40(s)

Độ biến thiên nồng độ dung dịch HCl là: ΔC = 0,6 – 0,8 = -0,2(M)

Hệ số cân bằng của HCl trong phương trình hóa học là 12.

Tốc độ trung bình của phản ứng trong 40 giây là:

$dpi{100} small overline{v}=-frac{1}{2}.frac{-0,2}{40}=frac{0,2}{80}=-2,5.10^{-3}(M/s)$

* Ví dụ 2: Trong phản ứng hóa học: N₂Ô₅(g) → NỮ₂Ô₄(g) + (1/2)O₂(g)

Sau 184 giây đầu tiên, nồng độ của N₂Ô₄ là 0,25M. Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo nồng độ của N.₂Ô₄ trong 184 giây.

* Câu trả lời:

Ta có: Δt = 184(s); C_N2O4 = 0,25M

Tốc độ trung bình của phản ứng theo nồng độ của N₂Ô₄ trong khoảng thời gian trên là:

$dpi{100} small overline{v}=frac{1}{1}.frac{Delta C_{N_2O_4}}{Delta t}=frac{0,25}{184}=1,36.10^{-3}(M/s)$

II. Tốc độ biểu hiện của phản ứng

– Năm 1864, hai nhà khoa học Guldberg và Waage khi nghiên cứu sự phụ thuộc của tốc độ vào nồng độ đã đưa ra định luật tác dụng của khối lượng: Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ các chất phản ứng với số mũ thích hợp.

– Biểu thức của tốc độ phản ứng:

Xét một phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB → cC + dD

+ Mối quan hệ giữa nồng độ và tốc độ tức thời của một phản ứng hoá học được biểu thị bằng biểu thức:

$small v=k.C_{A}^{a}.C_{B}^{b}$

Trong đó:

k là hằng số tốc độ phản ứng;

CŨ_Một; CŨ_{GỠ BỎ} là nồng độ (M) của chất A, B tại thời điểm đang xét.

* Chú ý:

+ Khi nồng độ chất phản ứng tính bằng đơn vị (1M) thì k = v nên k là tốc độ phản ứng và gọi là tốc độ riêng, đây chính là ý nghĩa của hằng số tốc độ phản ứng.

Hằng số k chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất phản ứng và nhiệt độ.

+ Định luật tác dụng khối lượng chỉ đúng cho phản ứng đơn giản, tức là phản ứng một chiều, chỉ trải qua một giai đoạn từ chất phản ứng đến sản phẩm.

* Ví dụ 1: Xét phản ứng: 2CO(g) + O₂(g) $small xrightarrow[]{t^0}$ 2CO₂(g)

Biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng được viết bởi định luật là:

$small v=k.C_{CO}^{2}.C_{O_2}$

* Ví dụ 2: Xem xét phản ứng: HY₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)

Biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng được viết bởi định luật là: v = k.CŨ_h2.CŨ_Cl2