Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng SVIP

1. TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

➤ Khái niệm tốc độ phản ứng hoá học

- Tốc độ phản ứng (\(v\)) là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nồng độ chất của chất đầu hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.

- Đơn vị: (đơn vị nồng độ).(đơn vị thời gian)^-1

- Khi phản ứng hóa học diễn ra, lượng chất đầu giảm còn lượng sản phẩm tăng dần nên tốc độ phản ứng giảm dần theo thời gian.

➤ Tốc độ trung bình của phản ứng hoá học

Phản ứng tổng quát:

\(aA+bB\rarr cC+dD\)

Tốc độ phản ứng trung bình được tính theo công thức:

\(\overline{v_{}}=-\frac{1}{a}.\frac{\mathrm{\Delta}C_{A}}{\mathrm{\Delta}t}=\ -\frac{1}{b}.\frac{\mathrm{\Delta}C_{B}}{\mathrm{\Delta}t}=\ \frac{1}{c}.\frac{\mathrm{\Delta}C_{C}}{\mathrm{\Delta}t}=\frac{1}{d}.\frac{\mathrm{\Delta}C_{D}}{\mathrm{\Delta}t}\)

Trong đó:

+ \(\overline{v}\) là tốc độ trung bình của phản ứng.

+ \(\Delta C=C_2-C_1\) là biến thiên nồng độ.

+ \(\Delta t=t_2-t_1\) là biến thiên thời gian.

+ C₁, C₂ là nồng độ của một chất tại 2 thời điểm tương ứng t₁​, t₂​.

Ví dụ: Tiến hành thí nghiệm phân hủy H₂O₂ thu được kết quả như sau:

\(H_2O_2\rarr H_2O+\frac12O_2\)

Biểu thức tính tốc độ trung bình của phản ứng trên:

\(v_{tb}=-\frac{\Delta C_{H_2O_2}}{\Delta t}=\frac{\Delta C_{H_2O}}{\Delta t}=\frac{\Delta C_{O_2}}{\Delta t}\)

Tốc độ trung bình trong 3 giờ đầu:

\(v_{tb}=-\frac{\Delta C_{H_2O_2}}{\Delta t}=-\frac{0,707-1,000}{3-0}=0,098\) \(mol.\left(L.h\right)^{-1}\).

2. BIỂU THỨC TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

- Xét phản ứng tổng quát:

\(aA+bB\rarr cC+dD\)

+ Biểu thức tốc độ theo định luật tác dụng khối lượng: \(v=k.C_{A}^{a}.C_{B}^{b}\) (k là hằng số tốc độ phản ứng; C_A​, C_B​ là nồng độ chất A, B tại thời điểm đang xét)

+ Hằng số tốc độ phản ứng (k) có giá trị đúng bằng tốc độ phản ứng khi nồng độ các chất tham gia phản ứng đều bằng 1 M. Hằng số tốc độ phản ứng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.

Ví dụ: Xét phản ứng đơn giản giữa O₂ và CO:

\(2CO\left(g\right)+O_2\left(g\right)\rarr2CO_2\left(g\right)\)

Biểu thức theo định luật tác dụng khối lượng: \(v=k.C_{O_2}.C_{CO}^2\)