- Cân Bằng Hĩa HọcCÂN BẰNG HĨA HỌC. - Cân bằng hĩa học -1-Cân Bằng Hĩa Học -2-Cân Bằng Hĩa HọcI.2. - Hằng số cân bằng.I.2.1. - Hằng số cân bằng KcKc được gọi là hằng số cân bằng của phản ứng liên hệ đến nồng độ (mol/l). - Hằng số cân băng Kp -3-Cân Bằng Hĩa HọcVới một phản ứng tổng quát ta cĩ. - Xi = ni / ∑ni 0 ≤ xi ≤ 1, ∑xi =1.Xét phản ứng aA + bB cC + dDGọi P là áp suất của hỗn hợp khí lúc cân bằng . - xA,xB, xC ,xD lần lược là phân sốmol của A,B,C,D lúc cân bằng. - vào biểu thức KP của phản ứng: (P ) (P. - Mối liên hệ giữa các hằng số cân bằng Kc, Kp ,Kx.1. - pi = ciRT Thay các giá trị của pi vào biểu thức tính Kp ta cĩ: -5-Cân Bằng Hĩa Học ∆ n Vậy : KP = KC.(RT. - Chú ý:Đối với các loại cân bằng khác nhau thì hằng số cân bằng cĩ tên gọi khác nhau. - KP = KC = KxLưu ý :Các hằng số cân bằng K gắn liền với phương trình phản ứng cụ thể : Ví dụ : 1 3 N 2( k. - Kp2.Nếu phản ứng được viết ngược lại : 1 3 NH 3( k. - -7-Cân Bằng Hĩa HọcI.2.5. - Hằng số cân bằng trong hệ dị thể :Xét phản ứng sau trong hệ rắn - khí: CaCO3(tt. - ∆GT = ∆GT0 + RT ln PCO2Khi cân bằng : ΔGT = 0 nên. - Hằng số cân bằng và các đại lượng nhiệt động.Xét phản ứng tổng quát. - G0 + 2,3RTlgKp∆ G phản ứng = 0. - Khi đạt hệ trạng thái cân bằng thì. - G0 = -4,56TlgKpĐây là biểu thức quan hệ giữa hằng số cân bằng và các đại lượng nhiệt động nhưsau: ∆G 0 ∆G 0 lg K p. - Các yếu tố ảnh hưởng đế hằng số cân bằng.I.3.1. - Ảnh hưởng của nồng độ Xét phản ứng. - B ] a bLúc cân bằng : ΔG = 0, Q = KNếu tăng nồng độ chất phản ứng. - ΔG trở nên âm, hệ khơng cịn ở trạng thái cân bằng nữa. - phản ứng theochiều từ trái sang phải tiếp tục xảy ra cho đến khi ΔG = 0. - 11 -Cân Bằng Hĩa Học GiảiPhương trình phản ứng este hố : C2 H 5OH + CH3 COOH CH3 COOC2 H5 + H2 Oa. - 1 3V 3VHằng số cân bằng của phản ứng este hố ở nhiệt độ thường bằng 4b. - Khi tăng số mol , tức là tăng nồng độ C2H5OH trong hệ phản ứng , cân bằng sẽchuyển dịch từ trái sang phải , số mol este được tạo thành sẽ lớn hơn trong trườnghợp dầu. - 12 -Cân Bằng Hĩa HọcĐối với các phản ứng ở pha khí, sự tăng nồng độ cảu một chất cũng chính là sựtăng áp suất riêng phần của chất đĩ. - 8kta2b (Tốc độ phản ứng thuận tăng lên 8 lần) vn = kn (2c)2 = 4knc2 (Tốc độ phản ứng nghịch tăng lên 4 lần)Vậy vt tăng nhanh hơn vn và cân bằng chuyển theo chiều thuận. - 13 -Cân Bằng Hĩa HọcNgược lại nếu giảm áp suất của hệ xuống 2 lần, nồng độ của các chất giảm cịn 1/2so với ban đầu, khi đĩ: [NO. - biến thiên số mol khí trong hệ phản ứng. - giả sử hệ ở trạngthái cân bằng ta cĩ. - 14 -Cân Bằng Hĩa Học ∆G = ∆G 0 + RT ln K p = ∆G0 + RT ln K x .P ∆n = 0ở nhiệt độ cố định, nếu thay đổi áp suất chung của cả hệ , giá trị ΔG chỉ phụ thuộcvào PΔn . - Trạng thái cân bằng của hệ khơng thay đổi. - Nĩi 0cách khác, sự thay đổi áp suất chung của cả hệ khơng làm chuyển dịch cân bằng.- Khi Δn > 0, nghĩa là số phân tử khí ở vế phải của phương trình phản ứng lớn hơnở vế trái. - Phản ứng sẽ xảy ra theo chiều từphải sang trái. - Nĩi cách khác, cân bằng chuyển dịch về phía cĩ số phân tử khí íthơn.- Khi Δn < 0, nghĩa là số phân tử khí ở vế trái của phương trình phản ứng là lớnhơn ở vế phải. - Phản ứng sẽ xảy ra theochiều từ trái sang phải. - RT ln KKhi phản ứng đạt cân bằng ta cĩ: −∆Η 0 ∆S 0 ln K. - RT RGiả sử ở nhiệt độ T1 hằng số cân bằng của phản ứng là K1, cịn cĩ nhiệt độ T2 hằngsố cân bằng của phản ứng là K2. - 112968 j / molÁp dụng nguyên lí dịch chuyển cân bằng vào phương trình : −∆Η 0 ∆S 0 ln K. - Điều đĩ cĩ nghĩa là cân bằng chuyển dịch về phía phản ứng nghịch, tức là phản ứng thu nhiệt. - 17 -Cân Bằng Hĩa Học −∆Η 0 - Đối với các phản ứng thu nhiệt ( ∆Η 0 > 0. - Điều đĩ cĩ nghĩa là cân bằng chuyển dịch về phía phản ứng thuận, tức là phản ứng thu nhiệt. - Như vậy: “Trong cả hai trường hợp, khi tăng nhiệt độ thì cân bằng đều chuyển dịch về phía phản ứng thu nhiệt”. - Điều này phù hợp với nguyên lí Le Chatelier: “Khi tăng nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch về phía phản ứng thu nhiệt để hấp thụ bớt lượng nhiệt đưa vào hệ, và do đĩ giảm (chống lại) sự tăng nhiệt độ. - 19 -Cân Bằng Hĩa HọcHCl là một trong những sản phẩm quan trọng nhất của cơng nghệ hố học. - HCl( k ) ∆Η = −92,31kJ / molĐể tăng hiệu xuất của phản ứng thu HCl phải tạo điêug kiện để cân bằng chuyểndịch từ trái sang phải. - Giảng dạy mội dung cân bằng hĩa học trong chương trình hĩahọc lớp 10. - N2O4(k) phân huỷ theo phản ứng: N 2O4( k. - Hằng số cân bằng Kp.b. - 0, 75.2α "Tổng số mol khí trong hỗn hợp lúc cân bằng là: n. - n' RT PV = n ' RT → P = V - 22 -Cân Bằng Hĩa HọcLí luận tương tự phần b ta cĩ: 4( α. - Hỏi chiều của phản ứng này? b. - Tính nồng độ các chất khí lúc đạt tới trạng thái cân bằng. - Nếu Q = K thì ΔG = 0 : Phản ứng ở trạng thái cân bằng. - Nếu Q < K thì ΔG < 0 : Phản ứng đi theo chiều thuận. - 0,146 ) QC > KC phản ứng xảy ra theo chiều nghịch. - 23 -Cân Bằng Hĩa Học b. - Cân bằng hoá học là gì. - Hằng số cân bằng là gì ? Ý nghĩa của hằng số cân bằng ? 2. - Về kỉ năng : Sử dụng biểu thưc’ hằng số cân bằng để tính toán. - Thái độ nhận thức : Hiểu rỏ về phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch, hiểu cân bằng hoá học.II. - 24 -Cân Bằng Hĩa Học GV : HS. - Tốc độ phản ứng là gì. - Phản ứng 5’ một chiều, phản ứng * Hoạt động I : thuận nghịch - Yêu cầu HS Phản ứng chỉ và cân bằng nghiên cứu SGK xảy ra theo hoá học và cho biết thế một chiều từ 1. - phản ứng một xảy ra theo một Ví dụ : 2KClO3. - 2H2O + O2 - 25 -Cân Bằng Hĩa Học gọi là phản chỉ chiều ứng một chiều. - phản ứng. - 2KCl + 3O2 phản ứng. - Phản ứng ngược nhau. - So với phản ứng thuận, ứng một chiều chiều mũi tên có gì khác ? từ phải sang * Hoạt động trái là chiều III : phản ứng - Cân bằng - GV nêu vấn nghịch. - 26 -Cân Bằng Hĩa Học đề : Thí nghiệm hoá học là cho 0,5 mol H2 và trạng thái của 3. - Cân bằng 0,5 mol I2 vào phản ứng hoá học bình kín ở 4300C thuận nghịch - Cân bằng chỉ thu được khi tốc độ hoá học là 0,786 mol HI. - Ở trạng thái phản ứng - Đặt vấn đề : cân bằng, thuận bằng Tại sao ở trạng phản ứng tốc độ phản thái cân bằng không dừng lại, ứng nghịch. - Cân bằng hoá nồng độ các vn. - phản ứng - Đặc điểm nghịch. - Do đó của phản ứng cân bằng hoá thuận nghịch học là cân * Hoạt động IV là các chhất bằng động. - 28 -Cân Bằng Hĩa Học về tỉ số đó ? II. - Hằng số - Giá trị đó gọi - Xét hệ cân cân bằng là hằng số cân bằng sau : 1. - Cân bằng bằng của phản N2O4(k. - Ta thấy tỉ số - Xét hệ cân - Cho phương trình nồng độ lúc bằng sau : của phản ứng cân bằng : N2O4(k. - là hằng số 250C và nồng cân bằng của độ các chất phản ứng ở lúc cân bằng, 250C. - Hằng số nên được gọi cân bằng được là hằng số kí hiệu bằng cân bằng của chử K. - phản ứng ở - 29 -Cân Bằng Hĩa Học Kc = [NO2]2 / 25 C. - 4,63.10-3 cân bằng được ở 250C . - [B], [C] và [D] Kc = [C]c[D]d/ là nồng độ [A]a[B]b mol/l của các Trong đó : [A], chất A, B, C và [B], [C] và [D] D ở trạng thái là nồng độ cân bằng . - chất trong phương trình hoá học của phản ứng. - Cân bằng trong hệ dị thể - Xét hệ cân bằng hoá học sau : Fe2O3 (r. - 31 -Cân Bằng Hĩa Học Kc = [CO2]3 / [CO]3 - Nồng độ của chất rắn là một hằng số, nên nó không có mặt trong biểu thức hằng số cân bằng Kc. - Ví dụ 1 : Phản ứng nung CaCO3(r. - CO2 (k) có hằng số cân bằng ở 8200C là Kc . - 32 -Cân Bằng Hĩa Học mol/l. - Ví dụ 2 : Ở nhiệt độ nhất định, phản ứng : H2 + I2 2HI có hằng số cân bằng là 36. - Nồng độ ban đầu của H2 và - 33 -Cân Bằng Hĩa Học I2 bằng 0,02 mol/l . - Tính nồng độ mol của các chất lúc cân bằng. - Giải : Kc = [HI]2/ [H2][I2] =36 Gọi x là nồng dộ H2 tham gia phản ứng. - Lúc cân bằng : [H2. - 34 -Cân Bằng Hĩa Học 0,03 mol/l 3
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt