Ch¬ng III c©n b»ng ho¸ häc Chương 4 CÂN BẰNG HOÁ HỌC Phản ứng thuận nghịch và bất thuận nghịch Các loại hằng số cân bằng Mối liên hệ giữa các hằng số cân bằng Các yếu tố ảnh hưởng đến hằng số cân bằn[.]
Chương CÂN BẰNG HOÁ HỌC - Phản ứng thuận nghịch bất thuận nghịch - Các loại số cân - Mối liên hệ số cân - Các yếu tố ảnh hưởng đến số cân - Ứng dụng tượng chuyển dịch cân Chương CÂN BẰNG HOÁ HỌC 1.Một số khái niệm 1.1 Phản ứng thuận nghịch bất thuận nghịch a Phản ứng thuận nghịch H2 + I 2HI N2 + 3H2 2NH3 Định nghĩa pư thuận nghịch? -Là PU xảy theo hai chiều ngược Ta có: Xét PƯ H2 I2 H2 + I2 2HI t=0 1mol 1mol CB 0,2mol 0,2mol 1,6mol H2 + I2 2HI t= 0 2mol CB 0,2mol 0,2mol 1,6mol Vậy đặc điểm pu gì? - Đặc điểm + Ở điều kiện phản ứng (nhiệt độ, p) phản ứng xảy theo hai chiều: thuận nghịch + Dù xuất phát từ chất đầu hay sản phẩm , cuối người ta thu kết quả: tỉ lệ số mol chất cố định + Nếu điều kiện phản ứng không thay đổi dù kéo dài phản ứng đến trạng thái cuối hệ giữ nguyên Người ta nói hệ phản ứng đạt đến trạng thái cân hoá học b Phản ứng bất thuận nghịch KClO3 → KCl + 3/2O2 H2O2 → H2O + 1/2O2 - Là PƯ xảy theo chiều định đk xác định, lượng sản phẩm vượt xa nhiều với chất tham gia - Đặc điểm pư BTN là? - Đặc điểm + Chỉ xảy theo chiều định: chất đầu phản ứng với để tạo thành sản phẩm + Phản ứng thực đến nghĩa tất chất phản ứng chuyển thành sản phẩm 1.2 Cân hóa học a Cân đồng thể VD: CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H2O - Thế cân đồng thể? - Là cân gồm pha b Cân dị thể CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k) - Vậy CB dị thể gì? - Là cân hình thành tồn pha khác tiếp xúc với pha có khả biến đổi lẫn c Tính chất cân hố học - Khơng thay đổi theo t.gian đ.kiện bên giữ nguyên - Có tính linh động - Có tính chất động - CBHH xác lập theo hai chiều d Độ chuyển hoá Số mol chất chuyển hoá α= Số mol chất ban đầu α≤1 α: độ điện ly, độ thuỷ phân, độ phân huỷ Ví dụ CH3COOH CH3COO- + H+ 1mol CH3COOH có 0,05 mol bị phân ly thành ion Hằng số cân bằng.Mối quan hệ KP, KC, KN, Kn 2.1 Hằng số cân a.KP - Là số cân biểu diễn theo áp suất (theo đơn vị atm) riêng phần chất lúc cân Xét phản ứng T, P = const c d aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k) P P KP C a A D b B P P VD1: Cho phản ứng 2X + 3Y = Z + 2T Các chất thể khí, lúc cân áp suất X, Y, Z, T 0,1; 0,3; 0,4 0,2 atm Vậy số cân KP phản ứng bao nhiêu? - Tính KP theo biến thiên đẳng áp G = G0 + RTlnKP Khi phản ứng đạt trạng thái cân G = ∆G0 = - RTlnKP hay → Kp = e G RT G0: biến thiên entanpi tự đ.k chuẩn R = 8,314J.mol-1.K-1 T: nhiệt độ tuyệt đối VD2: Tính số cân phản ứng: H2(k) + CO2(k) H2O(k) + CO(k) Ở 298K cho biết ∆H0298,S (kJ.mol-1) H2(K) S0298 (J.mol-1.K-1) 130,59 CO2(K) -393,51 214,64 CO(K) -110,52 197,91 H2OK -241,83 188,72 b KC - KC HSCB phản ứng biểu diễn thành phần chất theo nồng độ mol/l chúng aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k) c d C D KC a b A B - VD3: Cho phản ứng 2A + B 2C Cho biết trạng thái cân nồng độ chất sau: [A] = 0,2M; [B] = 0,5M; [C] = 0,4M Vậy số cân phản ứng A B 16 C D.6 Một số phương pháp xác định số cân a Xác định số cân theo nồng độ (hoặc áp suất )của chất lúc cân - Nếu biết nồng độ ban đầu chất tham gia cần xác định nồng độ chất tham gia tạo thành lúc cân đủ để tính nồng độ chất lại lúc cân bằng cách dựa vào phương trình phản ứng VD10: Trộn mol HCOOH với mol CH3OH lúc cân thấy 75% axit chuyển thành este Tính số cân KP phản ứng Giả sử V hệ không thay đổi ĐS: Vì ∆n = → KP = KC = b Xác định số cân dựa vào kiện nhiệt động hoá học K P e G RT Tính ∆G0 → Kp Yêu cầu: kiện để xác định ∆G0T phải xác sai lượng nhỏ việc xác định Kp mắc sai số lớn Mà ∆G0 xác định dựa vào kiện ∆H0 , ∆S0 phản ứng: ∆G0 = ∆H0 - T∆S0 VD11: Cho ∆G0298,S (NH3) = -16,64 kJ/mol Vậy phản ứng N2 + 3H2 2NH3 có KP A 6,8.105 B 6,8.10-5 C.825,7 D.170 ... có KP = KC = KN = Kn 2SO2(k) + O2(k) 2SO3(k) N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) Fe3O4(r) + 4CO(k) 3Fe(r) + 4CO2(k) Cgr + O2(k) CO2(k) - Đối với phản ứng dị thể, trạng thái cân phụ thuộc vào pha khí... thành sản phẩm 1.2 Cân hóa học a Cân đồng thể VD: CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H2O - Thế cân đồng thể? - Là cân gồm pha b Cân dị thể CaCO3(r) CaO( r) + CO2(k) - Vậy CB dị thể gì? - Là cân hình thành... cân bằng. Mối quan hệ KP, KC, KN, Kn 2.1 Hằng số cân a.KP - Là số cân biểu diễn theo áp suất (theo đơn vị atm) riêng phần chất lúc cân Xét phản ứng T, P = const c d aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k)