Mở đầu
Trong một khoảng thời gian, nồng độ chất phản ứng giảm còn nồng độ sản phẩm tăng. Tốc độ trung bình liên hệ độ biến thiên đó với thời gian.
Công thức cho một chất
Với chất phản ứng A:
$$v_{tb}(A)=-\frac{\Delta C_A}{\Delta t}.$$
Với sản phẩm P:
$$v_{tb}(P)=\frac{\Delta C_P}{\Delta t}.$$
Dấu trừ ở chất phản ứng giúp tốc độ được ghi dương vì $\Delta C_A<0$. Đơn vị thường là mol/(L·s), nhưng phải theo đơn vị nồng độ và thời gian của đề.
Ví dụ mẫu: Ví dụ từ nồng độ giảm
Nồng độ A giảm từ 0,80 mol/L xuống 0,50 mol/L trong 30 s:
$$\Delta C_A=0{,}50-0{,}80=-0{,}30\ \mathrm{mol/L}.$$
$$v_{tb}(A)=-\frac{-0{,}30}{30}=0{,}010\ \mathrm{mol/(L\cdot s)}.$$
Đây là tốc độ trung bình của sự tiêu thụ A trong khoảng 30 s, không nhất thiết bằng tốc độ tại từng thời điểm.
Kiểm tra nhanh
Nồng độ B tăng từ 0,10 lên 0,34 mol/L trong 20 s. Tốc độ tạo B trung bình là bao nhiêu?
$(0{,}34-0{,}10)/20=0{,}012$.
Đã cộng hai nồng độ.
Chưa chia cho thời gian.
Đã nhân với thời gian.
Lời giải
**Cách làm**
$v_{tb}(B)=(0{,}34-0{,}10)/20=0{,}012$ mol/(L·s).
Tốc độ phản ứng và hệ số
Với:
$$a\mathrm A+b\mathrm B\rightarrow c\mathrm C+d\mathrm D,$$
có thể định nghĩa một tốc độ phản ứng thống nhất:
$$v=-\frac1a\frac{\Delta C_A}{\Delta t}=-\frac1b\frac{\Delta C_B}{\Delta t}=\frac1c\frac{\Delta C_C}{\Delta t}=\frac1d\frac{\Delta C_D}{\Delta t}.$$
Ví dụ $2\mathrm A\rightarrow\mathrm B$: A mất nhanh gấp đôi tốc độ B được tạo về độ biến thiên nồng độ. Chia cho hệ số giúp hai cách tính cho cùng v.
Luyện tập
Với $2\mathrm A\rightarrow\mathrm B$, A giảm 0,40 mol/L trong 10 s. Tốc độ phản ứng v là bao nhiêu?
$v=-(1/2)\Delta C_A/\Delta t=(1/2)(0{,}40/10)=0{,}020$.
Đây là tốc độ tiêu thụ A, chưa chia hệ số 2.
Đã nhân hệ số thay vì chia.
Chưa chia đúng cho thời gian và hệ số.
Lời giải
**Cách làm**
Tốc độ mất A là 0,040 mol/(L·s); tốc độ phản ứng chuẩn hóa bằng $0{,}040/2=0{,}020$ mol/(L·s).
Ghi nhớ
- Tốc độ trung bình bằng độ biến thiên nồng độ chia thời gian.
- Chất phản ứng có dấu trừ; khi tính tốc độ phản ứng thống nhất phải chia cho hệ số tỉ lượng.
Đang học