Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.\(\overline v = \frac{{\Delta C}}{t}=\frac{{{C_t} - {C_S}}}{t}\)
Ví dụ: Cho phản ứng : Br₂ + HCOOH → 2HBr + CO₂
Lúc đầu nồng độ Br₂ là 0,025 mol/l, sau 50 giây phản ứng nồng độ Br₂ là 0,02 mol/l. Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 50 giây tính theo Br₂ là?\(\overline v = \frac{{\Delta C}}{t} = \frac{{0,025 - 0,02}}{{50}} = {1.10^{ - 4}}\frac{{mol}}{{l.s}}\)

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

a) Nồng độ

Cách tiến hành: Các em quan sát các thao tác tiến hành thí nghiệm CH₃COOH tác dụng với CaCO₃ (vỏ trứng) sau:

Hiện tượng: Cốc (1) có nồng độ cao hơn, lượng khí tạo ra sớm hơn và nhiều hơn Cốc (2)
Kết luận: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.

b) Áp suất

Áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng khi phản ứng đó có chất khí
Khi tăng áp suất, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng
Ứng dụng dễ thấy nhất là Nồi áp suất khiến cho đồ ăn chín với thời gian ít hơn, tức là tốc độ tăng.

c) Nhiệt độ

Cách tiến hành: Các em quan sát các thao tác tiến hành thí nghiệm CH3COOH tác dụng với CaCO3 (vỏ trứng) sau:

Hiện tượng: Cốc (1) có nhiệt độ cao hơn, lượng khí tạo ra sớm hơn và nhiều hơn Cốc (2)
Kết luận: Vậy khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng

d) Diện tích tiếp xúc

Cách tiến hành: Các em quan sát các thao tác tiến hành thí nghiệm CH3COOH tác dụng với CaCO3 (vỏ trứng) sau:

Hiện tượng: Cốc (1) có diện tích tiếp xúc lớn hơn, lượng khí tạo ra sớm hơn và nhiều hơn Cốc (2)
Kết luận:
- Chất rắn có kích thước hạt nhỏ thì tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với chất phản ứng sẽ lớn hơn so với chất rắn có kích thước hạt lớn hơn, nên phản ứng xảy ra nhanh hơn.
- Vậy đối với phản ứng có chất rắn tham gia, khi diện tích bề mặt của nó tăng, tốc độ phản ứng tăng .

e) Chất xúc tác

Cách tiến hành: Các em quan sát các thao tác tiến hành thí nghiệm phản ứng phân hủy H₂O₂có xúc tác sau:

Hiện tượng: Phản ứng phân hủy Oxi già: 2H₂O₂ → O₂ + 2H₂O . Khi cho bột MnO₂ vào phản ứng xảy ra nhanh hơn.
Kết luận: Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc.

1.3. Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất.

Để sản xuất được nhiều amoniac người ta phải dùng chất xút tác, tăng nhiệt độ và thực hiện phản ứng ở áp suất cao.
Thực phẩm nấu trong nồi áp suất chóng chín hơn ở áp suất thường
Than muốn cháy dễ thì đục các lỗ tròn để diện tích tiếp xúc với oxi tăng.

2.1. Bài tập Tốc độ phản ứng - Cơ bản

Bài 1:

Hãy cho biết người ta lợi dụng yếu tố nào để tăng tốc độ phản ứng trong các trường hợp sau:

a)Dùng không khí nén,nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (sx gang)

b)Nung đá vôi ở nhiệt độ cao để sản xuất vôi sống

a)Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke (sản xuất ximăng)

Hướng dẫn:

Câu a) tăng áp suất, tăng nhiệt độ

Câu b) tăng nhiệt độ

Câu c) tăng diện tích tiếp xúc

Bài 2:

Cho chất xúc tác MnO₂ vào 100 ml dung dịch H₂O₂, sau 60 giây thu được 3,36 ml khí O₂ (ở đktc). Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H₂O₂) trong 60 giây trên là

Hướng dẫn:

\(\overline v = \frac{{{C_1} - {C_2}}}{t} = \frac{{{n_1} - {n_2}}}{{V.t}}\)

nO₂ = 1,5.10^-3

⇒ \(n_{H_{2}O_{2}}\)= 3.10^-3

\(\overline v = \frac{{{{3.10}^{ - 3}}}}{{0,1.60}}\)= 5.10^-4 mol/(l.s)

Bài 3:

Để hoà tan một tấm Zn trong dd HCl ở 20⁰c thì cần 27 phút, cũng tấm Zn đó tan hết trong dd HCl nói trên ở 40⁰c trong 3 phút. Hỏi để hoà tan hết Tấm Zn đó trong dd HCl trên ở 55⁰c thì cần bao nhiêu thời gian?

Hướng dẫn:

Khi nhiệt độ tăng 40 – 20 = 20⁰c thì thời gian phản ứng giảm 27:3 = 9 lần. Vậy tốc độ phản ứng tăng 9 lần. => khi tăng 10⁰c thì tốc độ phản ứng tăng 3 lần.

Khi tăng thêm 55⁰c thì tốc độ phản ứng tăng \({3^{\frac{{55 - 22}}{{10}}}} = {3^{3,5}}\). Vậy thời gian để hoà tan tấm Zn đó ở 55⁰c là: \(t = \frac{{27.60}}{{{3^{3,5}}}} = 34,64s\)

2.2. Bài tập Tốc độ phản ứng - Nâng cao

Bài 1:

Cho phản ứng: Br₂ + HCOOH → 2HBr + CO₂

Nồng độ ban đầu của Br₂ là a mol/lít, sau 50 giây nồng độ Br₂ còn lại là 0,01 mol/lít. Tốc độ trung bình của phản ứng trên tính theo Br₂ là 4.10^-5 mol (l.s). Giá trị của a là