Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng cân bằng hoá học
CÂN BẰNG HOÁ HỌCCÂN BẰNG HOÁ HỌCCHƯƠNG 8CHƯƠNG 8Copyright © 1999 by Harcourt Brace & CompanyAll rights reserved.Requests for permission to make copies of any part of the work should be mailed to: Permissions Department, Harcourt Brace & Company, 6277 Sea Harbor Drive, Orlando, Florida •Phản ứng thuận nghịch (phản ứng không hoàn toàn): ⇌ Ở cùng đk, pư xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhauVí dụ - H2 (k) + I2 (k) ⇌ 2HI (k)•Phản ứng một chiều (phản ứng hoàn toàn): = hay → Ví dụ - KClO3 = KCl (r) + 3/2O2(k) Phản ứng đồng thể - pư trong thể tích 1 pha HCl(dd) + NaOH(dd) = NaCl (dd) + H2O(l)Phản ứng dị thể - pư diễn ra trên bề mặt phân chia pha Zn (r) + 2HCl (dd) = ZnCl2(dd) + H2(k) Phản ứng đơn giản - pư diễn ra qua 1 giai đoạn (1 tác dụng cơ bản) Ví dụ: H2(k) + I2(k) = 2HI (k)Phản ứng phức tạp – pư diễn ra qua nhiều giai đoạn( nhiều tác dụng cơ bản)Các giai đoạn : nối tiếp , song song, thuận nghịch… Phân tử số - là số tiểu phân của chất phản ứng tương tác gây nên biến đổi hoá học trong 1 tác dụng cơ bản.(nguyên dương, ≤ 3)Định luật tác dụng khối lượng (M.Guldberg và P. Waage )Ở nhiệt độ không đổi, pư đồng thể, đơn giản: aA + bB = cC + dDTốc độ phản ứng : v = k.CaA.CbB Đối với pư đơn giản PTS=1 → pư đơn phân tử I2 (k) = 2I(k)PTS=2 → pư lưỡng phân tử H2(k) + I2(k) = 2HI (k)PTS=3 → pư tam phân tử 2NO (k) + O2(k) = 2NO2(k) Cân bằng hóa họcbBaAttCCkv=dDcCnnCCkv=vt = vnτ 0vvtvnPhản ứng của hệ khí lý tưởng (pư đơn giản ): aA (k) + bB(k) ⇌ cC(k) + dD(k)τ = 0 C0A C0B 0 0 (mol/l ) τ ↑ CA ↓ Cb ↓ Cc ↑ CD ↑ vt = vn (CA)cb=const (CB)cb=const (Cc)cb=const (CD)cb =const ∆G=0 (PA)cb=const (PB)cb=const (PC)cb=const (PD)cb =constτcb Nhận xét về trạng thái cân bằng hoá học•Trạng thái cbhh là trạng thái cân bằng động.•Trạng thái cân bằng ứng với ∆Gpư= 0 . (A’=0)• Dấu hiệu của trạng thái cân bằng hoá học: Tính bất biến theo thời gian Tính linh động Tính hai chiều. Examples of Examples of Chemical Chemical EquilibriaEquilibriaSự tạo thành thạch nhũ Sự tạo thành thạch nhũ CaCOCaCO33(r) + H(r) + H22O(l) + COO(l) + CO22(k)(k) CaCa2+2+(dd) + 2 HCO(dd) + 2 HCO33--(dd)(dd) Hằng số cân bằng cho phản ứng đồng thể aA(k) + bB(k) c⇌ C(k) + dD(k) (pư đơn giản ) Khi trạng thái đạt cân bằng: vt = vn•K – hằng số ở nhiệt độ xác định: hằng số cân bằng. ( ) ( ) ( ) ( )cbdDcbcCncbbBcbaAtC.C.kC.C.k=( )cbbBaAdDcCntCCCCCkkK==( ) (( ) ( )( ) ( )) ( ) ( )( )badccbbBaAdDcCcbbBaAdDcCcbbBaAdDcCpRTCCCCRTCRTCRTCRTCppppK−−+===( )nCpRTKK∆=Hằng số cân bằng cho phản ứng đồng thể Hệ khí lý tưởng Xác định KXác định K 2 NOCl(K) 2 NOCl(K) 2 NO(k) + Cl2 NO(k) + Cl22(k)(k) [NOCl][NOCl][NO] [Cl[NO] [Cl22]]Ban đầu Ban đầu 2.002.000000Phản ứng Phản ứng +0.33 +0.33Cân bằngCân bằngK =[ N O ]2[ C l2][ N O C l ]2 K =[NO]2[Cl2][NOCl]2 = (0.66)2(0.33)(1.34)2 = 0.080-- 0.66 +0.660.66 +0.661.341.340.660.66 0.33 0.33 Hằng số cân bằng cho phản ứng đồng thể(Dung dịch lỏng , loãng) aA(dd) + bB(dd) c⇌ C(dd) + dD(dd)( )cbbBaAdDcCCCCCCK= [...]... bằng Cân bằng K = [ N O ] 2 [ C l 2 ] [ N O C l ] 2 K = [NO] 2 [Cl 2 ] [NOCl] 2 = (0.66) 2 (0.33) (1.34) 2 = 0.080 - - 0.66 +0.66 0.66 +0.66 1.34 1.34 0.66 0.66 0.33 0.33 CÂN BẰNG HOÁ HỌC CÂN BẰNG HOÁ HỌC CHƯƠNG 8 CHƯƠNG 8 Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company All rights reserved. Requests for permission to make copies of any part of the work should be mailed to: Permissions... O S(r) + 3/2 O 2 2 (k) (k) SO SO 3 3 (k) (k) K = ???? K = ???? K net = [SO 3 ] [O 2 ] 3/2 = K 1 • K 2 Viết biểu thức hằng số cân bằng Viết biểu thức hằng số cân bằng S(r) + O S(r) + O 2 2 (k) (k) SO SO 2 2 (k) (k) K = [S O 2 ] [O 2 ] Cân bằng hóa học b B a Att CCkv = d D c Cnn CCkv = v t = v n τ 0 v v t v n Phản ứng của hệ khí lý tưởng (pư đơn giản ): aA (k) + bB(k) ⇌ cC(k) + dD(k) τ... bằng Chuyển dịch cân bằng Co(H Co(H 2 2 O) O) 6 6 2+ 2+ + 4Cl + 4Cl - - ⇌ CoCl CoCl 4 4 2- 2- + 6 H + 6 H 2 2 O O ∆ ∆ H H pư pư >0 >0 Làm lạnh Đun nóng Xác định K Xác định K 2 NOCl(K) 2 NOCl(K) 2 NO(k) + Cl 2 NO(k) + Cl 2 2 (k) (k) [NOCl] [NOCl] [NO] [Cl [NO] [Cl 2 2 ] ] Ban đầu Ban đầu 2.00 2.00 0 0 0 0 Phản ứng Phản ứng +0.33 +0.33 Cân bằng Cân bằng K = [... pư và nhiệt độ, chứ không phụ thuộc vào nồng độ hoặc áp suất riêng phần của chất pư Phụ thuộc vào cách thiết lập các hệ số trong ptpư. Hằng số cân bằng K p ,K c khơng có thứ ngun. Hằng số cân bằng không phụ thuộc vào chất xúc tác Hằng số cân bằng có giá trị càng lớn thì hiệu suất pư càng cao. Ví dụ NO (k) + ½ O 2(k) ⇌ NO 2(k) Tính K p ở 325 0 C? • Biết: ∆H 0 = -56,484kJ và K p =... nghịch • Nếu Q = K → ∆G = 0 → hệ đạt trạng thái cân bằng Ví dụ : Tính hằng số cân bằng của phản ứng: 2 NO 2(k) ↔ N 2 O 4(k) ở 298K khi biết Giải: KJvàkJH pu /6,176S 040,58 0 298pu 0 298 −=∆−=∆ -5412.3J176,6298 58040- =×+=∆−∆=∆ 0 298 0 298 0 298 STHG 185,2 298314,8 3,5412 ln 0 = × = ∆ −= RT G K p 9,8 2 2 42 == NO ON p p p K Quan hệ giữa hằng số cân bằng và ∆G Phản ứng dị pha : aA + bB c⇌ C + dD ... giản ) Khi trạng thái đạt cân bằng: v t = v n • K – hằng số ở nhiệt độ xác định: hằng số cân bằng. ( ) ( ) ( ) ( ) cb d D cb c Cn cb b B cb a At C.C.kC.C.k = ( ) cb b B a A d D c C n t C CC CC k k K == ( ) ( ( ) ( ) ( ) ( ) ) ( ) ( ) ( ) badc cb b B a A d D c C cb b B a A d D c C cb b B a A d D c C p RT CC CC RTCRTC RTCRTC pp pp K −−+ === ( ) n Cp RTKK ∆ = Hằng số cân bằng cho phản ứng đồng thể ... P (atm) Dung dịch lỗng [] → C (mol/l) Rắn nc, lỏng nc, dung mơi (H 2 O) → 1 Quan hệ giữa hằng số cân bằng và ∆G PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ Khí lý tưởng aA + bB ⇌ cC + dD c c P P P 0 T b B a A d D c C 0 TT K Q lnRT K Q lnRTQlnRTG pp pp lnRTGG ==+∆= +∆=∆ τ Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng: ∆G T = 0 p cb b B a A d D c C T KRT pp pp RTG lnln 0 −= −=∆ Dungdịch lỏng,loãng c c c 0 T b B a A d D c C 0 TT K Q lnRTQlnRTG CC CC lnRTGG =+∆= +∆=∆ τ Khi... thức của hằng số cân bằng K không xuất hiện các thành phần sau: chất rắn nguyên chất, chất lỏng nguyên chất, dung môi. Examples of Examples of Chemical Chemical Equilibria Equilibria Sự tạo thành thạch nhũ Sự tạo thành thạch nhũ CaCO CaCO 3 3 (r) + H (r) + H 2 2 O(l) + CO O(l) + CO 2 2 (k) (k) Ca Ca 2+ 2+ (dd) + 2 HCO (dd) + 2 HCO 3 3 - - (dd) (dd) Hằng số cân bằng cho phản ứng... hoá học trong 1 tác dụng cơ bản.(nguyên dương, ≤ 3) Định luật tác dụng khối lượng (M.Guldberg và P. Waage ) Ở nhiệt độ không đổi, pư đồng thể, đơn giản: aA + bB = cC + dD Tốc độ phản ứng : v = k.C a A .C b B Đối với pư đơn giản PTS=1 → pư đơn phân tử I 2 (k) = 2I(k) PTS=2 → pư lưỡng phân tử H 2 (k) + I 2 (k) = 2HI (k) PTS=3 → pư tam phân tử 2NO (k) + O 2 (k) = 2NO 2 (k) Chuyển dịch cân bằng Chuyển... 0 p cb b B a A d D c C T KRT pp pp RTG lnln 0 −= −=∆ Dungdịch lỏng,loãng c c c 0 T b B a A d D c C 0 TT K Q lnRTQlnRTG CC CC lnRTGG =+∆= +∆=∆ τ Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng: ∆G T = 0 C cb b B a A d D c C T KRT CC CC RTG lnln 0 −= −=∆ ⇒ K p = f(bc pư, T) K p ≠ f(C) Phản ứng đồng thể - pư trong thể tích 1 pha HCl(dd) + NaOH(dd) = NaCl (dd) + H 2 O(l) Phản . thái cân bằng hoá học Trạng thái cbhh là trạng thái cân bằng động.•Trạng thái cân bằng ứng với ∆Gpư= 0 . (A’=0)• Dấu hiệu của trạng thái cân bằng hoá học: . CÂN BẰNG HOÁ HỌCCÂN BẰNG HOÁ HỌCCHƯƠNG 8CHƯƠNG 8Copyright © 1999 by Harcourt Brace & CompanyAll