Mở đầu
Độ dốc của đường biểu diễn cho biết mức thay đổi theo thời gian; giá trị cuối cho biết tổng lượng đã tạo hoặc đã tiêu thụ. Hai thông tin này không được đánh đồng.
Đọc độ dốc
Với đồ thị thể tích khí–thời gian:
- đoạn dốc hơn → khí tạo nhanh hơn;
- độ dốc giảm dần → phản ứng chậm lại;
- đường nằm ngang → thể tích khí không tăng thêm.
Tốc độ trung bình trong khoảng $t_1$ đến $t_2$ là:
$$\frac{V_2-V_1}{t_2-t_1}.$$
Nếu cần tốc độ theo mol, phải đổi thể tích khí sang số mol theo điều kiện đề cho.
Kiểm tra nhanh
Thể tích khí tăng từ 24 mL ở 10 s lên 54 mL ở 25 s. Tốc độ tạo khí trung bình theo thể tích là bao nhiêu?
Đã chia 30 mL cho 25 s.
$(54-24)/(25-10)=30/15=2{,}0$ mL/s.
Đã chia cho 10 s.
Đã cộng thay vì lấy độ biến thiên phù hợp.
Lời giải
**Cách làm**
Độ tăng thể tích là 30 mL trong 15 s, nên tốc độ trung bình là 2,0 mL/s.
Cùng mức cuối, khác tốc độ
Hai đường cùng đạt 80 mL khí nhưng một đường đạt sớm hơn: mẫu đó phản ứng nhanh hơn, còn tổng lượng khí cuối bằng nhau trong điều kiện đo giống nhau.
Nếu hai mức cuối khác nhau, có thể lượng chất giới hạn, độ tinh khiết, hiệu suất thu khí hoặc điều kiện đo khác. Không vội kết luận yếu tố tốc độ tự làm sinh thêm sản phẩm.
Thiết kế bảng thí nghiệm
Để xét một yếu tố, chỉ thay đổi yếu tố đó:
| Mục tiêu | Thay đổi | Giữ nguyên |
|---|---|---|
| Ảnh hưởng nồng độ | Nồng độ dung dịch | lượng và dạng chất rắn, nhiệt độ |
| Ảnh hưởng diện tích | kích thước hạt | khối lượng, nồng độ, nhiệt độ |
| Ảnh hưởng nhiệt độ | nhiệt độ | lượng chất, nồng độ, cách đo |
Lặp thí nghiệm giúp phát hiện số liệu bất thường. Kết luận phải dựa vào sự khác biệt đã được kiểm soát, không chỉ vào một đồ thị không ghi điều kiện.
Ví dụ mẫu
Muốn kiểm tra tác dụng MnO₂ với H₂O₂, so hai mẫu H₂O₂ cùng nồng độ, thể tích, nhiệt độ; một mẫu có xúc tác, một mẫu không. Đo O₂ theo thời gian. Nếu cả hai phân hủy hết thì lượng O₂ lí thuyết như nhau, khác thời gian thu khí.
Luyện tập
Hai đồ thị thể tích O₂ theo thời gian cùng dừng ở 60 mL; đường A đạt 60 mL sớm hơn B. Kết luận chắc chắn nào đúng?
Hai mức cuối đều 60 mL.
A đạt cùng mức trong thời gian ngắn hơn nên nhanh hơn; mức cuối bằng nhau.
Đồ thị không cho biết nguyên nhân nếu thiếu điều kiện.
Mức cuối bằng nhau không chứng minh B có nhiều chất hơn.
Lời giải
**Cách làm**
Có thể kết luận A phản ứng nhanh hơn và lượng khí cuối bằng nhau. Chưa thể xác định nguyên nhân nếu không biết yếu tố đã thay đổi.
Ghi nhớ
- Độ dốc phản ánh tốc độ; mức nằm ngang phản ánh lượng cuối trong điều kiện đo.
- Khi so thí nghiệm, kiểm tra biến thay đổi, biến kiểm soát và đơn vị trước khi kết luận.
Đang học