slide bài giảng hóa đại cương can bang hoa hoc compatibility mode

CÂN BẰNG HÓA HỌC PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH TRẠNG THÁI CÂN BẰNG Khái niệm phản ứng thuận nghịch  Phản ứng thuận nghịch phản ứng xảy theo hai chiều: Tạo sản phẩm sản phẩm phân hủy thành tác chất Thực tế, đa số phản ứng thuận nghịch  Đặc điểm hệ tồn tác chất sản phẩm • Xét chất không màu làm lạnh N2O4 Ở nhiệt độ phòng bị phân hủy thành NO2 màu nâu: N2O4(k)  2NO2(k) (khi t tăng) • Sau thời gian, màu ngừng thay đổi ta có hỗn hợp N2O4 NO2 • Cân hóa học hệ xác định điểm mà nồng độ tất cấu tử không đổi • Cân hóa học xảy phản ứng thuận phản ứng nghịch tốc độ phản ứng HẰNG SỐ CÂN BẰNG Cho phản ứng tổng quát pha khí: aA (k) + bB (k)  cC (k) + dD (k) Vận tốc phản ứng: VT = kTPaAPbB VN = kNPcCPdD, PX áp suất riêng phần chất X, xác định theo định luật Dalton Khi VT = VN, phản ứng đạt cân bằng, rút ra:  kT PCc PDd  a b K k N PA PB Hằng số cân bằng, phụ thuộc chất phản ứng, nhiệt độ không phụ thuộc nồng độ Với phản ứng dung dịch: c C a A C C K C C d D b B Trong CX hoạt độ (hay nồng độ dung dịch loãng) chất X Định luật tác dụng khối lượng  “Khi hệ đồng thể đạt đến cân tích nồng độ sản phẩm phản ứng chia tích nồng độ chất phản ứng - với số mũ tương ứng hệ số tỉ lượng – số điều kiện nhiệt độ định.”  Liên hệ KP KC:  Trong phản ứng pha khí, liên hệ diễn tả sau:  Vì PV = nRT   P = (n/V)RT = CRT (Vì n/V =C, nồng độ mol/lit)  Thay vào biểu thức tính KP bên trên, ta có: KP = KC(RT)n  n = (c+d)-(a+b), áp dụng cho chất khí Tính chất số cân • K dựa áp suất riêng phần khí, hoạt độ (hay nồng độ mol) tác chất sản phẩm vị trí cân • K có thứ nguyên, thường bị bỏ qua • Hằng số cân diễn tả tỉ lệ sản phẩm so với tác chất • K>>1 tức sản phẩm chiếm ưu • KVN  Chiều thuận chiều chuyển dịch phản ứng làm giảm H2 thêm vào (chống lại thay đổi nồng độ)   Kết luận:Vậy tăng nồng độ chất hệ đạt cân bằng, hệ dịch chuyển theo chiều làm giảm nồng độ chất (và thiết lập cân mới) Ảnh hưởng áp suất  Đối với hệ phản ứng có chất khí điều kiệnn (k)  Xét hệ N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k) Khi caân a b c (atm) kTab3 = kNc2, t = const Giả sử ta nén hệ để tăng áp suất tổng lên lần, tức áp suất riêng phần khí tăng lên lần Ta có: V’N = kN(2c)2 = 4kNc2 = 4VN V’T = kT(2a)(2b)3 = 16kNab3 = 16VT Maø VT=VN  V’T > V’N, hay phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận Kết luận: Cân chuyển dịch theo chiều thuận, tức chiều làm giảm số mol khí hệ để làm giảm suất hệ Ảnh hưởng nhiệt độ  Xét phản ứng đạt cân bằng, ta có: G0 = -RTlnK = -4.576TlgK = H0 - TS0 Từ đó:  K  10 H  4.576T 10 S 4.576  Phản ứng phát nhiệt H < Từ T tăng K giảm, hay cân chuyển phía nghịch (tạo chất đầu), nhằm làm giảm nhiệt  Phản ứng thu nhiệt H > Lúc T tăng K tăng nên phản ứng chuyển theo chiều thuận tức chiều thu nhiệt, làm giảm nhiệt Kết luận: Khi hệ đạt cân bằng, tăng (hay giảm) nhiệt độ hệ hệ dịch chuyển theo chiều làm giảm (hay tăng) nhiệt độ Ảnh hưởng xúc tác • Xúc tác làm giảm lượng hoạt hóa phản ứng • Do xúc tác làm giảm thời gian đạt cân • Xúc tác không làm ảnh hưởng đến thành phần tỉ lệ cấu tử đạt cân