1. Tóm tắt lý thuyết
1.1. Mục đích thí nghiệm
– Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ và diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng hóa học
– Nắm vững các kỹ năng thí nghiệm
– So sánh các hiện tượng và giải thích thí nghiệm
1.2. Kỹ năng thí nghiệm
– Khi tiến hành các thí nghiệm liên quan đến tốc độ phản ứng hóa học cần chú ý tiến hành đồng đều ở cả 2 cốc thủy tinh. Thả viên kẽm cùng lúc, chú ý thể tích dung dịch cũng phải bằng nhau.
– Thí nghiệm có sử dụng đèn cồn để cung cấp nhiệt độ thì nên để cốc lên trên kiềng 3 chân, có lót tấm lưới Amiăng ở đáy cốc để tránh sự tụ nhiệt ở đáy cốc gây vỡ, nứt cốc thủy tinh chứa hóa chất, gây nguy hiểm.
1.3. Cơ sở thí nghiệm
a. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
b. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
c. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
1.4. Dụng cụ thí nghiệm, hóa chất
a. Dụng cụ thí nghiệm
– Cốc thủy tinh, ống nhỏ giọt, đèn cồn, diêm, kiềng 3 chân, lưới Amiăng
Lưu ý: Nếu sử dụng ống nghiệm thay vì cốc thì cần thêm kẹp và khay đựng ống nghiệm.
Ống nghiệm thủy tinh, ống nhỏ giọt, khay đựng ống nghiệm
b. Hóa chất
– Kẽm viên, kẽm bột, axit HCl, H2SO4, bình đựng nước cất.
1.5. Các tiến hành thí nghiệm
a. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng
– Bước 1:
Ống (1) chứa 3 ml dung dịch HCl nồng độ 18%
Ống (2) chứa 3 ml dung dịch HCl nồng độ 6%
– Bước 2: Cho đồng thời hai hạt Zn có kích cỡ giống nhau vào hai ống nghiệm
b. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
– Bước 1:
Ống (1) chứa 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15%, có đun nóng
Ống (2) chứa 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15%
– Bước 2: Cho đồng thời hai hạt Zn có kích cỡ giống nhau vào hai ống nghiệm.
c. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng
– Bước 1:
Ống (1) chứa 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15%
Ống (2) chứa 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15%
– Bước 2: Cho đồng thời hai hạt Zn bột vào ống (1), Zn viên vào ống (2)
2. Báo cáo thí nghiệm
2.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng
Hiện tượng: Khi cho đồng thời vào mỗi ống nghiệm 1 viên Zn, ở ống nghiệm có nồng độ dung dịch HCl đặc hơn có lượng khí thoát ra nhiều hơn.
Giải thích: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
⇒ Khi tăng nồng độ của chất phản ứng thì tốc độ phản ứng tăng
2.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
Hiện tượng: Khi cho đồng thời vào mỗi ống nghiệm Zn viên, ở ống nghiệm (1) có nhiệt độ cao hơn có lượng khí thoát ra nhiều hơn ở ống (2)
Giải thích: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
⇒ Khi tăng nhiệt độ của phản ứng thì tốc độ phản ứng tăng
2.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng
Hiện tượng: Khi cho đồng thời vào mỗi ống nghiệm 1 mẫu Zn có kích thước khác nhau, ở ống nghiệm dùng Zn bột (ống 1) có lượng khí thoát ra nhiều hơn so với ống nghiệm (2) dùng kẽm viên.
Giải thích: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
⇒ Khi tăng diện tích tiếp xúc bề mặt của chất phản ứng thì tốc độ phản ứng tăng
3. Luyện tập
Câu 1: Chuẩn bị hai ống nghiệm như sau:
Ống (1) chứa 3 gam dung dịch HCl 18%.
Ống (2) chứa 9 gam dung dịch HCl 6%.
Cho đồng thời vào mỗi ống nghiệm 0,5 gam kẽm hạt có kích thước giống nhau cho đến khi phản ứng hoàn toàn. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Ống (1) có khí thoát ra nhanh hơn ống (2)
B. Hạt kẽm trong ống (1) tan nhanh hơn hạt kẽm trong ống (2)
C. Thể tích H2 (đo cùng điều kiện) thu được ống (1) nhiều hơn ống (2)
D. Sau thí nghiệm, Zn còn dư ở cả hai ống
Câu 2: Chuẩn bị 4 ống nghiệm được đánh dấu theo thứ tự (1), (2), (3), (4). Cho vào mỗi ống nghiệm 3 ml dung dịch H2SO4 15%. Đun nóng dung dịch trong ống nghiệm (3), (4), sao đó cho vào ống nghiệm (1) và (3), mỗi ống nghiệm 0,5 gam kẽm hạt, cho vào ống nghiệm (2) và (4), mỗi ống nghiệm 0,5 gam kẽm bột. Ống nghiệm có khí thoát ra nhanh nhất là
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
Câu 3: Thực hiện phản ứng trong hai cốc:
Cốc (1): 25 ml H2SO4 0,1M và 25 ml dung dịch Na2S2O2 0,1M;
Cốc (2): 25 ml H2SO4 0,1M và 10 ml dung dịch Na2S2O2 0,1M và 15 ml H2O. Dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ trong cả hai cốc.
Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Thời gian xuất hiện kết tủa trắng đục của cốc (1) ít hơn cốc (2)
B. Thời gian xuất hiện kết tủa trắng đục của cốc (2) ít hơn cốc (1)
C. Thời gian xuất hiện kết tủa xanh nhạt của cốc (2) ít hơn cốc (1)
D. Thời gian xuất hiện kết tủa xanh nhạt của cốc (1) ít hơn cốc (2)
4. Kết luận
Qua bài học các bạn sẽ rèn luyện thêm kĩ năng quan sát, so sánh các hiện tượng thí nghiệm và giải thích bằng kiến thức đã học.