Lớp 11 Hóa 11 - Cánh Diều

Mở đầu về cân bằng hóa học

Bài học giới thiệu đến các em lý thuyết bài Mở đầu về cân bằng hóa học. Bên cạnh là các ví dụ và bài tập có lời giải chi tiết, xây dựng dựa trên kiến thức trọng tâm chương trình hóa 11 Cánh diều.

I. Khái niệm phản ứng thuận nghịch và trạng thái cân bằng

Phản ứng thuận nghịch là phản ứng trong đó ở cùng điều kiện, xảy ra đồng thời sự chuyển chất phản ứng thành chất sản phẩm và sự chuyển chất sản phẩm thành chất phản ứng.

Phản ứng thuận nghịch được biểu diễn bằng mũi tên hai chiều: ⇌

- Chiều thuận: từ trái sang phải (từ chất ban đầu tạo thành chất sản phẩm)

- Chiều nghịch: từ phải sang trái (từ chất sản phẩm tạo thành chất ban đầu)

Ví dụ: Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO 

Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái mà tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.

II. Biểu thức hằng số cân bằng và ý nghĩa

1. Biểu thức hằng số cân bằng

Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát: aA + bB ⇌ mM + nN

 Ở trạng thái cân bằng, ta có: 

{\mathrm K}_{\mathrm C}=\frac{{\lbrack\mathrm M\rbrack}^{\mathrm m}.{\lbrack\mathrm N\rbrack}^{\mathrm n}}{{\lbrack\mathrm A\rbrack}^{\mathrm a}.{\lbrack\mathrm B\rbrack}^{\mathrm b}}

Trong đó:

- Kc là hằng số cân bằng

- a, b, m, n lần lượt là hệ số tỉ lượng tương ứng của các chất A, B, M, N trong phương trình hóa học.

- [A], [B], [C], [D] lần lượt là nồng độ mol của các chất A, B, M, N.

Lưu ý:

  • Giá trị của Kc chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ.
  • Nồng độ của các chất trong biểu thức phải là nồng độ mol ở trạng thái cân bằng và chỉ xét những chất ở thể khí và chất trong dung dịch.

Ví dụ: Xét phản ứng:  2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)

{\mathrm K}_{\mathrm C}=\frac{{\lbrack{\mathrm{SO}}_2\rbrack}^2.\lbrack{\mathrm O}_2\rbrack}{{\lbrack{\mathrm{SO}}_3\rbrack}^2}

2. Ý nghĩa của biểu thức hằng số cân bằng

Dựa vào độ lớn của hằng số cân bằng có thể biết được nồng độ của chất tham gia hay chất sản phẩm chiếm ưu thế ở trạng thái cân bằng, cũng như phản ứng thuận có xảy ra thuận lợi hay không. Một cách gần đúng:

  • Nếu phản ứng thuận nghịch Kc rất lớn so với 1 thì phản ứng thuận diễn ra thuận lợi hơn rất nhiều so với phản ứng nghịch, các chất ở trạng thái cân bằng chủ yếu là các chất sản phẩm.
  • Nếu phản ứng thuận nghịch Kc rất nhỏ so với 1 thì phản ứng thuận diễn ra kém thuận lợi hơn rất nhiều so với phản ứng nghịch, các chất ở trạng thái cân bằng chủ yếu là các chất ban đầu.

III. Ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ và áp suất đến cân bằng hóa học

1. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới cân bằng hóa học

Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ, tức là chiều phản ứng thu nhiệt (\triangle_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^0\; > 0), nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ và ngược lại.

2. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier

  • Khi tăng nồng độ một chất trong phản ứng thì cân bằng hóa học bị phá vỡ và chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ của chất đó và ngược lại.
  • Khi tăng áp suất chung của hệ, thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, tức là chiều làm giảm số mol khí và ngược lại.

Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier:

Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên ngoài như biến đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.

  • Chất xúc tác làm tăng đồng thời tốc độ phản ứng thuận và phản ứng nghịch như nhau, do đó không làm chuyển dịch cân bằng hóa học.
Câu trắc nghiệm mã số: 40739,35413,34985
  • 12 lượt xem

Nội dung cùng chủ đề

Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Hóa 11 CD