Lê Ngọc Hân
Giới thiệu về bản thân
1. Số mol Fe: nFe = 8,96/56 = 0,16 (mol) 2. Phương trình hóa học: Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 3. Theo phương trình: nH2 = nFe= mFe/MFe = 8,96/56 = 0,16 (mol) 4. Thể tích khí H2 (ở điều kiện chuẩn 25°C, 1bar): V = 0,16 x 24,79 = 3,9664 (lít)
Tốc độ phản ứng hóa học, hay mức độ nhanh hay chậm của một quá trình hóa học, không phải cố định mà bị thay đổi bởi nhiều yếu tố khác nhau, mỗi yếu tố có cơ chế tác động riêng và có thể minh họa qua tình huống đời thường hay thí nghiệm trường học. 1. Yếu tố đầu tiên và phổ biến nhất là nồng độ chất phản ứng: khi nồng độ chất tham gia phản ứng tăng lên, số lượng phân tử, ion hay nguyên tử trong một đơn vị thể tích cũng tăng theo, dẫn đến tần suất va chạm giữa các hạt phản ứng cao hơn, do đó tốc độ phản ứng tăng nhanh hơn, ngược lại giảm nồng độ sẽ làm chậm tốc độ phản ứng. Ví dụ cụ thể là khi dùng dung dịch axit clohydric đặc để tẩy rửa gỉ sắt trên kim loại, phản ứng sẽ diễn ra rất nhanh với nhiều bọt khí bốc lên, còn nếu dùng dung dịch axit loãng thì phản ứng chỉ diễn ra chậm rãi chỉ với vài bọt nhỏ xuất hiện. 2. Tiếp theo là nhiệt độ: nhiệt độ có tác động trực tiếp đến động năng của các hạt phản ứng, khi nhiệt độ tăng, các hạt sẽ di chuyển nhanh hơn, đồng thời số lượng các va chạm đủ năng lượng vượt qua rào cản năng lượng hoạt hóa cũng tăng lên đáng kể, làm tốc độ phản ứng tăng nhanh, còn giảm nhiệt độ sẽ làm chậm quá trình phản ứng. Một ví dụ quen thuộc là sữa sẽ bị hỏng chỉ trong vài giờ nếu để ở nhiệt độ phòng, nhưng có thể được bảo quản được vài tuần khi để trong tủ lạnh với nhiệt độ thấp, vì quá trình oxy hóa sữa bị chậm lại nghiêm trọng. 3. Thứ ba là chất xúc tác: đây là chất có khả năng thay đổi tốc độ phản ứng mà không bị tiêu hao trong quá trình phản ứng, bằng cách tạo ra một con đường phản ứng mới có năng lượng hoạt hóa thấp hơn, giúp nhiều hạt vượt qua rào cản năng lượng dễ dàng hơn, hầu hết trường hợp đều dùng chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng. Một thí nghiệm phổ biến tại trường là khi cho bột oxit mangan vào dung dịch hydro peroxit, dung dịch sẽ ngay lập tức bốc nhiều bọt khí oxy, trong khi nếu không có oxit mangan thì dung dịch hydro peroxit chỉ phân hủy rất chậm từ từ; ở đây oxit mangan đóng vai trò là chất xúc tác tăng tốc độ phản ứng. 4. Yếu tố thứ tư là diện tích bề mặt tiếp xúc, chỉ áp dụng cho các phản ứng diễn ra giữa các chất ở pha khác nhau, khi tăng diện tích bề mặt sẽ làm tăng số lượng hạt có thể tiếp xúc trực tiếp với nhau, do đó tăng tốc độ phản ứng, ví dụ như muối đường dạng bột mịn sẽ tan nhanh hơn hoàn toàn trong nước so với khối đường lớn, vì diện tích bề mặt tiếp xúc giữa đường và nước lớn hơn, cho phép các hạt nước xâm nhập và tác động nhanh hơn vào từng hạt đường. 5. Cuối cùng là áp suất, chỉ có tác động mạnh mẽ đối với các phản ứng có chất tham gia ở thể khí: khi tăng áp suất, nồng độ các chất khí trong hệ thống tăng lên, làm tăng tần suất va chạm giữa các hạt khí và tăng tốc độ phản ứng, ngược lại giảm áp suất sẽ làm chậm tốc độ phản ứng, ví dụ như trong lon nước ngọt có ga, khí carbon dioxide được nén lại dưới áp suất cao để hòa tan vào nước, khi bạn mở nắp lon áp suất giảm đi, khí CO2 sẽ thoát ra rất nhanh tạo ra bọt nhiều. Tất cả các yếu tố trên có thể được kết hợp để điều khiển tốc độ phản ứng theo nhu cầu, từ việc làm chậm quá trình hỏng thực phẩm đến việc tăng tốc độ sản xuất công nghiệp.
Tốc độ phản ứng hóa học, hay mức độ nhanh hay chậm của một quá trình hóa học, không phải cố định mà bị thay đổi bởi nhiều yếu tố khác nhau, mỗi yếu tố có cơ chế tác động riêng và có thể minh họa qua tình huống đời thường hay thí nghiệm trường học. 1. Yếu tố đầu tiên và phổ biến nhất là nồng độ chất phản ứng: khi nồng độ chất tham gia phản ứng tăng lên, số lượng phân tử, ion hay nguyên tử trong một đơn vị thể tích cũng tăng theo, dẫn đến tần suất va chạm giữa các hạt phản ứng cao hơn, do đó tốc độ phản ứng tăng nhanh hơn, ngược lại giảm nồng độ sẽ làm chậm tốc độ phản ứng. Ví dụ cụ thể là khi dùng dung dịch axit clohydric đặc để tẩy rửa gỉ sắt trên kim loại, phản ứng sẽ diễn ra rất nhanh với nhiều bọt khí bốc lên, còn nếu dùng dung dịch axit loãng thì phản ứng chỉ diễn ra chậm rãi chỉ với vài bọt nhỏ xuất hiện. 2. Tiếp theo là nhiệt độ: nhiệt độ có tác động trực tiếp đến động năng của các hạt phản ứng, khi nhiệt độ tăng, các hạt sẽ di chuyển nhanh hơn, đồng thời số lượng các va chạm đủ năng lượng vượt qua rào cản năng lượng hoạt hóa cũng tăng lên đáng kể, làm tốc độ phản ứng tăng nhanh, còn giảm nhiệt độ sẽ làm chậm quá trình phản ứng. Một ví dụ quen thuộc là sữa sẽ bị hỏng chỉ trong vài giờ nếu để ở nhiệt độ phòng, nhưng có thể được bảo quản được vài tuần khi để trong tủ lạnh với nhiệt độ thấp, vì quá trình oxy hóa sữa bị chậm lại nghiêm trọng. 3. Thứ ba là chất xúc tác: đây là chất có khả năng thay đổi tốc độ phản ứng mà không bị tiêu hao trong quá trình phản ứng, bằng cách tạo ra một con đường phản ứng mới có năng lượng hoạt hóa thấp hơn, giúp nhiều hạt vượt qua rào cản năng lượng dễ dàng hơn, hầu hết trường hợp đều dùng chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng. Một thí nghiệm phổ biến tại trường là khi cho bột oxit mangan vào dung dịch hydro peroxit, dung dịch sẽ ngay lập tức bốc nhiều bọt khí oxy, trong khi nếu không có oxit mangan thì dung dịch hydro peroxit chỉ phân hủy rất chậm từ từ; ở đây oxit mangan đóng vai trò là chất xúc tác tăng tốc độ phản ứng. 4. Yếu tố thứ tư là diện tích bề mặt tiếp xúc, chỉ áp dụng cho các phản ứng diễn ra giữa các chất ở pha khác nhau, khi tăng diện tích bề mặt sẽ làm tăng số lượng hạt có thể tiếp xúc trực tiếp với nhau, do đó tăng tốc độ phản ứng, ví dụ như muối đường dạng bột mịn sẽ tan nhanh hơn hoàn toàn trong nước so với khối đường lớn, vì diện tích bề mặt tiếp xúc giữa đường và nước lớn hơn, cho phép các hạt nước xâm nhập và tác động nhanh hơn vào từng hạt đường. 5. Cuối cùng là áp suất, chỉ có tác động mạnh mẽ đối với các phản ứng có chất tham gia ở thể khí: khi tăng áp suất, nồng độ các chất khí trong hệ thống tăng lên, làm tăng tần suất va chạm giữa các hạt khí và tăng tốc độ phản ứng, ngược lại giảm áp suất sẽ làm chậm tốc độ phản ứng, ví dụ như trong lon nước ngọt có ga, khí carbon dioxide được nén lại dưới áp suất cao để hòa tan vào nước, khi bạn mở nắp lon áp suất giảm đi, khí CO2 sẽ thoát ra rất nhanh tạo ra bọt nhiều. Tất cả các yếu tố trên có thể được kết hợp để điều khiển tốc độ phản ứng theo nhu cầu, từ việc làm chậm quá trình hỏng thực phẩm đến việc tăng tốc độ sản xuất công nghiệp.
P (Z = 15): 1s22s22p63s23p3 Þ P có 5 electron hóa trị cần thêm 3 electron để đạt octet. H (Z = 1): 1s1 Þ H có 1 electron hóa trị cần thêm 1 electron để đạt octet. Khi hình thành liên kết, P góp chung 3 electron với 3 electron của 3 H ⇒ Trong PH3, xung quanh P có 8 electron giống khí hiếm Ar còn 3 H đều có 2 electron giống khí hiếm He.