4.1. Cân bằng hóa học

4.1.1. Phản ứng một 1 chiều và phản ứng thuận nghịch

4.1.1.1. Phản ứng 1 chiều

Phản ứng một chiều là loại phản ứng mà các chất tham gia phản ứng tác dụng với nhau tạo thành các sản phẩm, còn sản phẩm không tác dụng với nhau để tạo thành các chất ban đầu, nghĩa là phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều nhất định (∆G < 0).

2KClO₃     →  2KCl  +  3O₂

4.1.1.2. Phản ứng thuận nghịch (phản ứng 2 chiều)

Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện, phản ứng xảy ra không hoàn toàn.

                            CO_2(k)  + H_2(k)    <=>   CO_(k)  + H₂O_(k)

4.1.2. Trạng thái cân bằng hóa học

Các phản ứng xảy ra theo 2 chiều và khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch, phản ứng đạt trạng thái cân bằng. Tại đây, phản ứng thuận lẫn phản ứng nghịch vẫn tiếp tục xảy ra nên cân bằng được gọi là cân bằng động.

Vậy cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch đạt được khi:

v_t = v_n (∆G_hệ = 0).

4.1.3. Hằng số cân bằng

4.1.3.1. Hằng số cân bằng trong hệ đồng thể

   aA   +   bB    <=>     cC  + dD

Hằng số cân bằng theo nồng độ mol (K_C) :K_C= ([C]^c.[D]^d)/([A]^a.[B]^b)

Hằng số cân bằng theo áp suất (K_P): K_P =(P_C^c.P_D^d)/(P_A^a.P_B^b)

Hằng số cân bằng theo nồng độ mol phần (K_N): K_N =(N_C^c.N_D^d)/(N_A^a.N_B^b)

4.1.3.2. Hằng số cân bằng trong hệ dị thể

Đối với phản ứng thuận nghịch bao gồm chất tham gia và tạo thành sau phản ứng không cùng một pha, sẽ dẫn đến một cân bằng dị thể. Trong đó, chất rắn và khí không tan lẫn nhau, nồng độ chất rắn được xem là không đổi nên không có mặt trong phương trình hằng số cân bằng.

Tương tự, các chất lỏng tinh khiết cũng không có mặt trong phương trình hằng số cân bằng.

4.1.3.3. Quan hệ giữa các hằng số cân bằng

K_P= K_C.(RT)^∆n                                      K_P= K_N.P^∆n

4.1.3.4. Mối quan hệ giữa ∆G⁰ (phản ứng) với K:

∆G⁰  = -RT.lnK

          Trong đó: R = 8,314 J/mol.K

                            T: nhiệt độ tuyệt đối (K)

4.1.3.5. Dự đoán chiều diễn biến của phản ứng hóa học

Xét phản ứng:

   aA_(k)   +   bB_(k)   <=>     cC_(k)     + dD_(k)  

Ở thời điểm cân bằng: K_C =  ([C]^c.[D]^d)/([A]^a.[B]^b)

          Ở thời điểm bất kì: Q_C =  ([C]^c.[D]^d)/([A]^a.[B]^b)_bk

          Q_C: thương số phản ứng.

          - Nếu Q_C< K_C: Phản ứng diễn ra theo chiều từ trái sang phải để cân bằng mới được thiết lập.

          - Q_C> K_C: Phản ứng chủ yếu diễn ra theo chiều từ phải sang trái để cân bằng mới được thiết lập.

          - Q_C= K_C: Cân bằng được thiết lập.

4.2. Sự chuyển dịch cân bằng. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier

Như đã nói ở trên, cân bằng hóa học là sự cân bằng động.

Phản ứng tổng quát:

                           aA + bB    <=>     cC + dD

Ở trạng thái cân bằng 1 (∆G₁ = 0). Nếu thay đổi chỉ một trong các thông số trạng thái (P, T hoặc C,…) thì cân bằng sẽ bị phá vỡ (∆G ≠0), phản ứng sẽ xảy ra theo một chiều (giả sử chiều thuận):

aA + bB   →   cC + dD

cho đến khi thiết lập được một cân bằng mới 2 (∆G₂ = 0) tương ứng với điều kiện mới.

   Vậy sự chuyển từ một trạng thái cân bằng này sang một trạng thái cân bằng khác dưới tác động của các yếu tố, điều kiện phản ứng được gọi là sự chuyển dịch cân bằng.

» Tin mới nhất:

• Ý nghĩa của hàm cận biện trong kinh tế. (17/07/2022)
• Xây dựng phương trình vi phân trong thực tiễn (16/07/2022)
• Một số ví dụ về công thức gần đúng (12/07/2022)
• Doanh thu lớn nhất. (11/07/2022)
• Xác định hàm lượng Cl- trong nước máy (18/06/2022)

» Các tin khác:

• Ứng dụng của tích phân xác định trong bài toán về sự thay đổi của một đại lượng (06/04/2018)
• Hàm từng phần (06/04/2018)
• Bài Tập Xác suất thống kê tháng 3 lần 2 lớp STA 151 B,D (18/03/2018)
• Bài Tập Xác suất thống kê tháng 3 lần 1lớp STA 151 B,D (18/03/2018)
• MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÌM HẠNG CỦA MA TRẬN (17/03/2018)
• Hạng của Ma Trận (17/03/2018)
• Những sự thật bất ngờ về môn Toán mà ít người biết (16/03/2018)
• Những đề toán “ dở khóc dở cười” (16/03/2018)
• Một số phương pháp tích phân (16/03/2018)
• Bài toán tích phân bất định (16/03/2018)