Hóa học Lớp 10. Tính biến thiên nồng độ theo thời gian.
Kiến thức cần nhớ
**1. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng**
Tốc độ phản ứng cho biết lượng hoặc nồng độ của một chất thay đổi nhanh đến mức nào theo thời gian. Tốc độ lớn nghĩa là cùng một khoảng thời gian, lượng biến đổi lớn hơn; không đồng nghĩa với lượng sản phẩm cuối cùng lớn hơn.
**2. Tốc độ trung bình theo nồng độ**
Trong khoảng từ $t_1$ đến $t_2$:
$\Delta t=t_2-t_1,\qquad \Delta[C]=[C]_2-[C]_1$
- Với chất phản ứng $A$: $v_{tb}(A)=-\dfrac{\Delta[A]}{\Delta t}$.
- Với sản phẩm $P$: $v_{tb}(P)=\dfrac{\Delta[P]}{\Delta t}$.
Dấu âm ở chất phản ứng làm tốc độ được biểu diễn bằng một giá trị dương.
**3. Chuẩn hóa theo hệ số tỉ lượng**
Với:
$aA+bB\rightarrow cC+dD$
tốc độ phản ứng được viết:
$v_{tb}=-\frac1a\frac{\Delta[A]}{\Delta t}=-\frac1b\frac{\Delta[B]}{\Delta t}=\frac1c\frac{\Delta[C]}{\Delta t}=\frac1d\frac{\Delta[D]}{\Delta t}$
Nếu đề chỉ hỏi “tốc độ tiêu thụ $A$” hoặc “tốc độ tạo $C$”, có thể chưa chia hệ số; nếu hỏi **tốc độ phản ứng**, phải chuẩn hóa.
**4. Đơn vị**
Khi dùng nồng độ mol và giây, đơn vị thường là:
$\mathrm{mol\,L^{-1}\,s^{-1}}\quad\text{hay}\quad \mathrm{M\,s^{-1}}$
Nếu đại lượng đo là thể tích khí, khối lượng hoặc số mol thì tốc độ quan sát có thể mang đơn vị $\mathrm{mL/s}$, $\mathrm{g/s}$ hoặc $\mathrm{mol/s}$. Chỉ đổi sang tốc độ nồng độ khi có đủ dữ kiện thể tích.
**5. Tính từ thể tích khí, khối lượng hoặc số mol**
Cùng một nguyên tắc:
$v_{tb}=\frac{|\Delta X|}{\Delta t}$
trong đó $X$ có thể là thể tích khí tạo thành, khối lượng chất giảm hoặc số mol biến đổi. Phải nói rõ đây là tốc độ biến thiên của đại lượng nào; không tự gắn đơn vị nồng độ cho dữ liệu thể tích.
**6. Biểu thức tốc độ được đề cho**
Nếu đề cung cấp:
$v=k[A]^m[B]^n$
thì:
$k=\frac{v}{[A]^m[B]^n}$
- $m,n$ là bậc riêng được xác định từ thực nghiệm hoặc được đề cho.
- Không tự lấy $m,n$ bằng hệ số phương trình, trừ khi đề xác nhận phản ứng là bước sơ cấp hoặc cung cấp quan hệ đó.
- Đơn vị của $k$ phụ thuộc tổng bậc $m+n$, nên phải suy ra từ biểu thức.
**7. Quy trình giải**
- Xác định đại lượng đang giảm hay tăng.
- Tính đúng $\Delta X$ và $\Delta t$; đổi về cùng đơn vị.
- Dùng dấu âm hoặc giá trị tuyệt đối để tốc độ không âm.
- Nếu hỏi tốc độ phản ứng, chia hệ số tỉ lượng.
- Ghi đơn vị và kiểm tra: khoảng thời gian dài hơn không mặc nhiên cho tốc độ lớn hơn.
**8. Lỗi cần tránh**
- Lấy nồng độ cuối chia thời gian thay vì độ biến thiên.
- Quên $t_2-t_1$ hoặc dùng sai đơn vị phút–giây.
- Báo tốc độ âm cho chất phản ứng.
- Nhầm tốc độ biến mất của một chất với tốc độ phản ứng đã chuẩn hóa.
- Suy ra số mũ trong biểu thức tốc độ từ phương trình tổng quát mà không có dữ kiện.
ezonthi