Thay một yếu tố, giữ các yếu tố khác
Trong các ví dụ của bài, tăng nồng độ chất phản ứng, tăng nhiệt độ hoặc tăng diện tích bề mặt tiếp xúc làm phản ứng nhanh hơn. Muốn xác định ảnh hưởng của một yếu tố, cần giữ các yếu tố khác như nhau.
- **Nồng độ:** so hai đinh sắt giống nhau với cùng thể tích acid nhưng nồng độ khác nhau. Trong cùng thời gian, đinh ở acid nồng độ cao hơn thoát khí nhanh hơn.
- **Nhiệt độ:** so hai viên sủi giống nhau trong cùng lượng nước, chỉ khác nhiệt độ. Ở nước ấm hơn, quá trình sủi khí thường diễn ra nhanh hơn.
- **Diện tích tiếp xúc:** so cùng khối lượng calcium carbonate dạng bột và dạng viên với acid ở cùng điều kiện. Dạng bột có tổng diện tích tiếp xúc với acid lớn hơn, nên phản ứng nhanh hơn.
Nếu vừa làm nóng vừa tăng nồng độ, kết quả nhanh hơn chưa cho biết riêng từng yếu tố đã ảnh hưởng thế nào. Những thí nghiệm dùng acid hoặc nước nóng cần giáo viên hướng dẫn; phần tự học phân tích dữ kiện, không tự thử hóa chất.
Đập nhỏ nguyên liệu và giảm nhiệt độ
Khi nung đá vôi, đập thành các mảnh nhỏ giúp quá trình diễn ra nhanh hơn. Chia nhỏ không tạo thêm nguyên liệu, mà tăng bề mặt trao đổi, tiếp xúc trong quá trình.
Hạ nhiệt độ làm nhiều quá trình biến đổi diễn ra chậm hơn; đây là cơ sở của việc giữ thực phẩm lâu hơn bằng làm lạnh. Không hiểu rằng lạnh làm mọi biến đổi ngừng hoàn toàn hoặc mọi vi sinh vật đều bị tiêu diệt.
Nhận xét “tăng nhiệt độ thì phản ứng nhanh hơn” được dùng cho các ví dụ trong bài, không phải quy tắc tuyệt đối cho mọi quá trình sinh học ở mọi nhiệt độ.
Bài luyện
Hai đinh sắt giống nhau được xét ở cùng nhiệt độ, cùng thể tích HCl; chỉ khác nồng độ 0,1 M và 1 M. Đinh ở HCl 1 M thoát khí nhanh hơn. Yếu tố được khảo sát là gì?
Hai đinh giống nhau, không thay diện tích.
Đề đã giữ nhiệt độ như nhau.
Hai đinh giống nhau, không thay khối lượng.
Đúng: chỉ nồng độ được thay đổi.
Lời giải
Phép so sánh giữ đinh sắt, nhiệt độ và thể tích acid như nhau, chỉ đổi nồng độ 0,1 M thành 1 M. Vì vậy đang khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid đến tốc độ phản ứng. Đáp án D.
Bài luyện
Hai viên sủi giống nhau trong hai cốc có cùng lượng nước. Cốc ấm sủi khí nhanh hơn cốc lạnh. Yếu tố khác nhau được xét là gì?
Hai viên giống nhau nên lượng không phải yếu tố được đổi.
Đúng: nước ấm và lạnh khác nhiệt độ.
Hai viên giống nhau, không khảo sát kích thước.
Hai cốc có cùng lượng nước.
Lời giải
Hai viên và lượng nước như nhau, còn nhiệt độ nước khác nhau. Hiện tượng sủi nhanh hơn trong cốc ấm cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ trong phép so sánh này. Đáp án B.
Bài luyện
Cùng khối lượng calcium carbonate tinh khiết, dạng bột phản ứng với acid nhanh hơn dạng viên khi giữ các điều kiện khác như nhau. Nguyên nhân phù hợp là gì?
Cùng chất tinh khiết, cùng khối lượng thì số mol bằng nhau.
Chia nhỏ không đổi công thức hay M.
Đúng: nhiều bề mặt được tiếp xúc với acid.
Thay kích thước hạt không tự thay nồng độ acid ban đầu.
Lời giải
Chia cùng lượng chất thành nhiều hạt nhỏ làm tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với acid tăng, nên phản ứng nhanh hơn trong ví dụ. Số mol và khối lượng mol của chất không tăng do chia nhỏ. Đáp án C.
Bài luyện
Muốn kiểm riêng ảnh hưởng của nồng độ acid đến tốc độ phản ứng với hai đinh sắt giống nhau, cách bố trí nào phù hợp?
Đúng: chỉ yếu tố cần xét khác nhau.
Hai yếu tố cùng đổi nên không tách được ảnh hưởng riêng.
Diện tích, lượng sắt cũng khác.
Thay thêm thể tích làm phép so sánh không còn chỉ khác nồng độ.
Lời giải
Để khảo sát riêng nồng độ, chỉ thay nồng độ acid. Giữ nhiệt độ, thể tích acid và các đinh giống nhau giúp so hiện tượng mà không lẫn thêm ảnh hưởng của yếu tố khác. Đáp án A.