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 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 nhau Ví dụ - H 2 (k) + I 2 (k) ⇌ 2HI (k) • Phản ứng một chiều (phản ứng hoàn toàn): = hay → Ví dụ - KClO 3 = KCl (r) + 3/2O 2 (k) Phản ứng đồng thể - pư trong thể tích 1 pha HCl(dd) + NaOH(dd) = NaCl (dd) + H 2 O(l) Phản ứng dị thể - pư diễn ra trên bề mặt phân chia pha Zn (r) + 2HCl (dd) = ZnCl 2 (dd) + H 2 (k) Phản ứng đơn giản - pư diễn ra qua 1 giai đoạn (1 tác dụng cơ bản) Ví dụ: H 2 (k) + I 2 (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 + 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) 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 = 0 C 0 A C 0 B 0 0 (mol/l ) τ ↑ C A ↓ C b ↓ C c ↑ C D ↑ v t = v n (C A ) cb =const (C B ) cb =const (C c ) cb =const (C D ) cb =const ∆G=0 (P A ) cb =const (P B ) cb =const (P C ) cb =const (P D ) cb =const τ cb Nhận xét về trạng thái cân bằng hoá học • Trạng thái cbhh là trạng thái cân bằng động. • Trạng thái cân bằng ứng với ∆G pư = 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 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 đồng thể aA(k) + bB(k) c⇌ C(k) + dD(k) (pư đơn 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 Hệ khí lý tưởng 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 = [ N O ] 2 [ C l 2 ] [ N O C l ] 2 K = [N O] 2 [Cl 2 ] [N O Cl] 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 Hằng số cân bằng cho phản ứng đồng thể (Dung dịch lỏng , loãng) aA(dd) + bB(dd) c⇌ C(dd) + dD(dd) ( ) cb b B a A d D c C C CC CC K = [...]... chuyển dịch cân bằng Le Chatelier Phát biểu: Một hệ đang ở trạng thái cân bằng mà ta thay đổi một trong các thông số trạng thái của hệ (nồng độ, nhiệt độ, áp suất) thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều có tác dụng chống lại sự thay đổi đó ∆n =0 áp suất chung không ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng N2(k) + 3H2(k) ⇌ 2NH3(k) ; ∆H K → ∆G > 0 → phản ứng xảy ra theo chiều nghịch • Nếu Q = K → ∆G = 0 → hệ đạt trạng thái cân bằng Ví dụ : Tính hằng số cân bằng của phản ứng: 2 NO2(k) ở 298K khi biết Giải: ↔ N2O4(k) 0 ∆H 298 pu = −58,040kJ và ∆S0 298pu = −176,6 J / K 0 0 0 ∆ G298 = ∆ H 298 − T∆ S 298 = - 58040 + 298 × 176,6 = -5412.3J ∆G... S(r) + O2(k) Kthuận = 1/Knghịch K = [S O 2 ] [O 2 ] [O 2 ] K new = [S O 2 ] Quan hệ giữa hằng số cân bằng và ∆G PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ aA + bB ⇌ cC + dD Khí lý tưởng  pc pd  Q Q  C D  = ∆G 0 + RT ln Q P = RT ln P = RT ln c ∆G T = ∆G + RT ln a b  T pA pB τ KP Kc  0 T Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng: ∆GT = 0 c d  pC pD  ∆G = − RT ln a b  = − RT ln K p p p   A B cb 0 T Dungdịch lỏng,loãng... lỏng,loãng  Cc Cd  Q  C D  = ∆G 0 + RT ln Q c = RT ln c ∆G T = ∆G + RT ln a b  T CACB τ Kc  0 T Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng: ∆GT = 0 c d  CC C D 0 ∆GT = − RT ln a b C C  A B ⇒ Kp = f(bc pư, T)   = − RT ln K C   cb Kp ≠ f(C) Quan hệ giữa hằng số cân bằng và ∆G Phản ứng dị pha : aA + bB ⇌ cC + dD Q ∆G T = ∆G + RT ln Q = RT ln K 0 T  [ C] [ D ]  Q= a b  [ A ] [ B]  τ c d ...Phản ứng dị pha CaCO3(r) ⇌ CaO(r) + CO2(k) K′ = ( p p CaO p CO 2 p CaCO3 K P = K c RT ) cb K p = K′p p CaCO3 ( p CaO = ( p CO 2 K c = C CO 2 ) ) cb cb Trong biểu thức của hằng số cân bằng K không xuất hiện các thành phần sau: chất rắn nguyên chất, chất lỏng nguyên chất, dung môi Mg(OH)2(r) ⇌ Mg2+(dd) + 2OH-(dd) K = [Mg2+]cb [OH-]2cb = T Mg(OH)2 - Tích số tan CH3COOH(dd) + H2O ⇌ . thái cân bằng hoá học • Trạng thái cbhh là trạng thái cân bằng động. • Trạng thái cân bằng ứng với ∆G pư = 0 . (A’=0) • Dấu hiệu của trạng thái cân bằng hoá. CÂN BẰNG HOÁ HỌC CÂN BẰNG HOÁ HỌC CHƯƠNG 8 CHƯƠNG 8 Copyright © 1999 by Harcourt Brace &