Chuong 8 can bang hoa hoc

KHÁI NiỆM VỀ CHIỀU PHẢN ỨNG TRẠNG THÁI CÂN BẰNG HÓA HỌC HẰNG SỐ CÂN BẰNG CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHẢN ỨNG CHIỀU  Phản ứng chiều phản ứng hóa học xảy có chất tham gia phản ứng hết  Ký hiệu dấu “=“ hay dấu “→” Ví dụ: 2KClO3 MnO , t = 2KCl + 3O  Phản ứng thuận nghịch phản ứng xảy theo chiều ngược  Kí hiệu: “ ⇌”  Đặc điểm pu thuận nghịch hệ tồn tác chất sản phẩm (không hết chất phản ứng) Vì gọi pu thuận nghịch phản ứng không hoàn toàn  Hay nói cách khác: Tất pu thuận nghịch diễn không đến mà diễn đạt trạng thái cân hóa học  Ví dụ H2 (k) + I2 (k) ⇌ 2HI (k) Trạng thái cân hóa học  Trạng thái cân hóa học: trạng thái phản ứng tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch tỷ lệ lượng chất chất phản ứng sản phẩm không đổi (ở điều kiện bên định  Ví dụ: H2(k) + t=0, (mol/l): Cân (mol/l): 0,2 360oC I2(k) ⇄ HI(k) 0,2 1,6 Trạng thái cân hóa học Các đặc trưng của cân hóa học:  Trạng thái không thay đổi theo thời gian điều kiện bên thay đổi  Trong điều kiện (nhiệt độ, áp suất, chất xúc tác) phản ứng thuận nghịch xảy theo chiều thuận lẫn chiều nghịch  Dù xuất phát từ chất đầu hay từ sản phẩm cuối, trạng thái cân không đổi  Trạng thái cân ứng với ΔG = Hằng số cân  Xét phản ứng tổng quát pha khí: aA + bB ⇌ cC + dD  Tốc độ phản ứng thuận: VT  Tốc độ phản ứng nghịch: =k P P a b t A B VN = k P P c d n C D Với : - kt, kn số tốc độ phản ứng thuận phản ứng nghịch - Px áp suất riêng phần chất X Hằng số cân  Ở trạng thái cân bằng: VT=VN kT PCc PDd = a b = Kp k N PA PB  Đối với phản ứng xảy dung dịch: CCc C Dd KC = a b C AC B Kc gọi số cân biểu diễn theo nồng độ Cx nồng độ dung dịch chất X HẰNG SỐ CÂN BẰNG Hằng số K dựa áp suất riêng phần khí, hoạt độ, nồng độ mol tác chất sản phẩm trạng thái cân Hằng số K diễn tả tỷ lệ sản phẩm so với tác chất: K >1, sản phẩm chiếm ưu K 0: Nếu T tăng K tăng, hay cân chuyển dịch phía thuận (chiều thu nhiệt), nhằm làm giảm nhiệt độ 46 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ Kết luận: Khi hệ đạt cân bằng, tăng (hay giảm), nhiệt độ hệ hệ dịch chuyển theo chiều làm giảm (hay tăng) nhiệt độ 47 ẢNH HƯỞNG CỦA XÚC TÁC  Xúc tác làm giảm lượng hoạt hóa phản ứng  Làm giảm thời gian phản ứng  Xúc tác không làm ảnh hưởng đến thành phần tỷ lệ chất đạt cân 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 [...]... 2NH3 (k) • • • • Ban đầu (M): Phản ứng: Cân bằng: Tại cân bằng: 1 x 1-x 3 3x 3-3x 0 2x 2x C cC C dD ( 2x ) KC = a b ⇔ KC = CACB (1 − x )( 3 − 3x ) 3 2 Kc = Kp (RT)-∆n = 4,3.10-4 (0, 082 .(375+273))-(2-(1+3)) = 1,214 ⇒x = 0,5 58 ⇒ Tính được nồng độc các chất ở trạng thái cân bằng 15 HẰNG SỐ CÂN BẰNG  Hằng số cân bằng theo chiều thuận bằng nghịch đảo hằng số cân bằng theo chiều nghịch  Ví dụ: N2O4(g) 2NO2(g)... C p a b p p ( C A RT ) ( C B RT ) C C c d C D a b A B c d c C a A d D b B ( RT ) ( c + d) − ( a + b ) 11 LIÊN HỆ GiỮA KP&KC => Kp = Kc (RT)∆n Trong đó: Δn = ∑n khí(sản phẩm) - ∑n khí(chất đầu) R = 0, 082 ℓ.atm/mol0K Chú ý: Δn chỉ áp dụng cho chất khí 12 13 LIÊN HỆ GiỮA KP&KC Ví dụ: Ở 3750C, xét phản ứng thuận nghịch sau: N2 (k) + 3H2 (k) ⇄ 2NH3 (k) , Kp = 4,3.10-4 Nồng độ ban đầu của N2(k) và H2(k)... tức là viết cho các hệ số tỷ lượng tối giản 17 CÂN BẰNG DỊ THỂ  Khi tác chất và sản phẩm cùng pha, có cân bằng đồng thể  Khi 1 hay nhiều tác chất hay sản phẩm ở các pha khác nhau, có cân bằng dị thể 18 CÂN BẰNG DỊ THỂ  Ví dụ xét phản ứng: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) [CaO] K eq = × [CO 2 ] [CaCO 3 ]  Nồng độ của chất rắn Cr và của chất lỏng tinh khiết bằng tỷ trọng d chia cho khối lượng mol mM Cr=d/mM,... [NH3]2/([N2].[H2]3) Để tính Kp, sử dụng biểu thức: KP = KC(RT) ∆n 21 CÁC VÍ DỤ TÍNH K 2 NOCl(K) ⇌ 2 NO(k) + Cl2(k) Ban đầu Phản ứng Cân bằng 2.00 - 0.66 1.34 0 +0.66 0.66 0 +0.33 0.33 [ NO]2 [Cl2 ] K eq = = 0. 080 2 [ NOCl ] 22 CÁC VÍ DỤ TÍNH K ⇌ SO (k) +1/2 O (k) ⇌ S(r) + 3/2 O (k) ⇌ S(r) + O2(k) 2 K3 = 2 SO3(k), K2 = [SO3] / [SO2][O2]1/2 2 SO3(k), K3 [SO 3 ]cb 3 2 2 cb [O ] SO2(k), K1 = [SO2] / [O2] [SO 3 ]cb... 2OH-(dd) K = [Mg2+]cb [OH-]2cb = T Mg(OH)2 - Tích số tan CH3COOH(dd) + H2O ⇌ CH3COO- (dd) + H3O+ [ H O ][CH COO ] = + Ka Kb − 3 3 [CH 3COOH ] [NH ][OH ] = + 4 − [NH 4 OH ] Hằng số điện ly của axit 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 ... ( 2x ) KC = a b ⇔ KC = CACB (1 − x )( − 3x ) Kc = Kp (RT)-∆n = 4,3.10-4 (0, 082 .(375+273))-(2-(1+3)) = 1,214 ⇒x = 0,5 58 ⇒ Tính nồng độc chất trạng thái cân 15 HẰNG SỐ CÂN BẰNG  Hằng số cân theo... LIÊN HỆ GiỮA KP&KC => Kp = Kc (RT)∆n Trong đó: Δn = ∑n khí(sản phẩm) - ∑n khí(chất đầu) R = 0, 082 ℓ.atm/mol0K Chú ý: Δn áp dụng cho chất khí 12 13 LIÊN HỆ GiỮA KP&KC Ví dụ: Ở 3750C, xét phản... sản phẩm pha, có cân đồng thể  Khi hay nhiều tác chất hay sản phẩm pha khác nhau, có cân dị thể 18 CÂN BẰNG DỊ THỂ  Ví dụ xét phản ứng: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) [CaO] K eq = × [CO ] [CaCO ] 