Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, nhiệt độ, áp Đó chính là nội dung của nguyên lí Lơ suất thì cân bằng sẽ chuy[r]
(1)Bài 38: CÂN BẰNG HÓA HỌC (T2) A MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức: - HS biết nào là chuyển dịch cân - HS hiểu các yếu tố ảnh hưởng tới cân hóa học và nội dung nguyên lí Lơ Sa- tơ-li- ê Về kĩ - Từ các ví dụ rút nhận xét phản ứng thuận nghịch và cân hóa học - Vận dụng nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê để làm chuyển dịch cân đới với phản ứng cụ thể - Dự đoán chiều chuyển dịch cân hóa học điều kiện cụ thể Về giáo dục Vận dụng các quy luật học vào bài tập, vào thực tế cân hóa học xảy theo chiều hướng có lợi cho đời sống và sản xuất B CHUẨN BỊ - GV: giáo án, mô hình 7.6 sgk - HS: Ôn tập phản ứng thuận nghịch và cân hóa học Sự chuyển dịch cân hóa học C TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY Ổn định tổ chức Kiểm tra bài cũ Nêu định nghĩa phản ứng chiều, phản ứng thuận nghịch, cân hóa học? Lấy ví dụ phản ứng chiều và phản ứng thuận nghịch? Tại gọi cân hóa học là cân động? Sự chuyển dịch cân hóa học là gì? Bài HOẠT ĐỘNG CỦA GV- HS Vào bài: Tiết trước, các em đã học khái niệm cân hóa học, yếu tố nào ảnh hưởng tới chuyển dịch cân và ứng dụng chuyển dịch cân đời sống sản xuất sao, chúng ta tìm hiểu bài NỘI DUNG BÀI HỌC (2) hôm III Các yếu tố ảnh hưởng đến CBHH Hoạt động 1: Ảnh hưởng nồng độ Chỉ xét các hệ khí, hơi, lỏng - Xét hệ CB: Xét hệ cân sau bình kín, nhiệt độ cao và không đổi: 2SO2(k) + O2 (K) ¿ ,⇔xt 2SO3(K) 2SO2(k) + O2 (K) ¿ ,⇔xt 2SO3(K) (1) + Khi TTCB thì Vt = Vn + Nếu thêm SO2 : Vt> Vn sau thời gian thì - Khi hệ TTCB , hãy nhận xét vềVt, Vn, Vt = Vn nồng độ các chất phản ứng thay đổi =>lúc đó CB thiết lập, TTCB nảo? nồng độ các chất khác với TTCB cũ Hs: Khi TTCB Vt = Vn, nồng độ các Vậy thêm SO thì CB chuyển dịch theo chiều chất phản ứng không thay đổi từ trái sang phải Gv: Nếu thêm SO2 vào thì Vt có Vn không , CBHH bị ảnh hưởng nào? Hs: thêm SO2, SO2 thêm vào phản ứng với O2 , Vt> Vn, cân chuyển dịch sang trái Gv: Khi thêm SO2 vào hệ, [SO2] tăng lên làm Vt> Vn, đó cân cũ bị phá vỡ SO2 thêm vào phản ứng với O2 tạo SO3 Mà K = O [S O2 ]2 [¿¿ 2] [S O3 ] ¿ = số, [SO3] tăng, để K không thay đổi thì [SO2] phải tăng, CB chuyển dịch theo chiều tạo SO2, tức chiều nghịch Tới thời điểm, CB thiết lập Ở trạng thái cân mới, nồng độ các chất khác với cân cũ Gv: Như là tăng nồng độ chất tham gia, CB chuyển dịch theo chiều (3) thuận, cô giảm [SO2] tăng [SO3] thì cân chuyển dịch Kết luận: nào? - Khi tăng [chất tham gia] giảm [chất tạo thành]: CB chuyển dịch theo chiều thuận Hs: Khi giảm [SO3] tăng [SO2] thì - Khi giảm [chất tham gia] tăng [chất CB chuyển dịch theo chiều nghịch tạo thành]: CB chuyển dịch theo chiều Gv: Kết luận nghịch Lưu ý: Nếu hệ cân có chất rắn Lưu ý: Nếu hệ cân có chất rắn tham gia, thì việc thêm bớt chất rắn tham gia, thì việc thêm bớt chất rắn không ảnh hưởng gì tới cân không ảnh hưởng gì tới cân nồng độ chất rắn tham gia là lớn, coi nó không thay đổi quá trình phản ứng Ảnh hưởng áp suất - Xét hệ CB: N2O4 (K) Hoạt động 2: Xét các hệ khí và Hệ CB: N2O4 (K) NO2(K) (2) Kết luận: NO2(K) - Khi P tăng, cân chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, hay chiều nghịch Hệ xảy theo chiều số mol khí tăng, mol N2O4 phản ứng tạo mol khí NO2, - Khi P giảm, cân chuyển dịch theo chiều làm tăng áp suất, hay chiều thuận P hệ tăng Gv: Cho hs quan sát hình 7.6 và mô tả Lưu ý: tiến trình làm thí nghiệm - Trong phản ứng không có chất khí thì áp suất không ảnh hưởng tới cân Trong Xi-lanh kín có pit-tông nhiệt độ thường và không đổi hình vẽ Hệ - Khi số mol chất khí vế trạng thái cân bằng, biết khí N2O4 thì việc thay đổi áp suất không ảnh không màu, khí NO2 màu nâu Khi đẩy hưởng tới cân pit-tông vào, màu hệ nhạt đi, kéo pit-tông ra, màu hệ nâu đậm Gv: Nếu ta đẩy pit-tông vào thì thể tích hệ giảm hay tăng lên, lúc đó áp suất thay đổi nào? Và kéo pittông ra, áp suất hệ thay đổi sao? - Vậy hãy nhận xét xem đẩy pittông vào, tức tăng áp suất, Cb (4) chuyển dịch phía nào, giãn pit-tông, tức giảm áp suất, CB chuyển dịch phía nào? Gv: Áp suất biến đổi ngược chiều với thể tích - Khi đẩy pit-tông, làm giảm thể tích, nghĩa là tăng áp suất chung hệ, CB chuyển dịch theo chiều nghịch, chiều làm giảm áp suất hệ - Tương tự, khí giãn pit-tông làm tăng thể tích hay giảm áp suất, CB chuyển dịch theo chiều ngược lại tức chiều làm tăng áp suất hệ Gv: Từ nhận xét trên, bạn có thể rút kết luận ảnh hưởng áp suất tới cân bằng? Gv: Việc thay đổi áp suất có làm chuyển dịch CB sau đây hay không? Tại sao? H2 (K) + I2 (K) HI (K) Fe2O3(r)+3CO(k) 2Fe (r) + 3CO2 (k) Hs: Thay đổi P không làm chuyển dịch CB số mol khí vế nhau, không bị ảnh hưởng P Gv: Khi số mol chất khí vế thì việc thay đổi áp suất không ảnh hưởng Ảnh hưởng nhiệt độ tới cân *) Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt Hoạt động 3: 1) C(r)+CO2(k) 2CO(k) Gv: Có PTHH sau: H = 172KJ : thu nhiệt (1)C(r)+CO2(k) 2CO(k) (2) CO(k) +H2O(k) ∆h = -41kJ: tỏa nhiệt ∆h= 172kJ (2)CO(k) +H2O(k) ∆h = -41kJ CO2(k) + H2(k) - Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học CO2(k) + H2(k) kèm theo giải phóng lượng dạng nhiệt Phản ứng là phản ứng tỏa nhiệt - Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học (5) Phản ứng là phản ứng thu nhiệt kèm theo hấp thụ lượng dạng Vậy phản ứng tỏa nhiệt là gì? Phản ứng nhiệt thu nhiệt là gì? - ∆H là nhiệt phản ứng Xét CB sau: H - H + Cl - Cl t , p⇔, xt +) phản ứng tỏa nhiệt: ∆H<0 2H – Cl +) phản ứng thu nhiệt: ∆H>0 -Ban đầu, để phá vỡ liên kết H – H và Cl –Cl, cần thu thêm nhiệt (∆Hthu) - Sản phẩm tạo thành H – Cl tỏa lượng nhiệt (∆Htỏa) ∆H = ∆Hthu - ∆Htỏa -Nếu ∆Hthu > ∆Htỏa: ∆H>0: pư thu nhiệt -Nếu ∆Hthu < ∆Htỏa: ∆H<0: pư tỏa nhiệt Gv: nêu ví dụ phản ứng thu nhiệt và tảo nhiệt sống? PU tỏa nhiệt: tôi vôi PU thu nhiệt: nấu cơm, nấu thức ăn Gv mô tả thí nghiệm: *) Ảnh hưởng nhiệt độ tới cân - Xét hệ CB: Hỗn hợp khí trạng thái cân bằng, N2O4 (K) NO2(K) H = 58 KJ đun nóng khí cách ngâm bình H = 58 KJ: thu nhiệt đựng vào nước sôi, màu nâu đỏ hỗn Pư thuận hợp đậm lên Nếu làm lạnh cách Pư nghịch H = -58 KJ: tỏa nhiệt ngâm bình vào nước đá, màu hỗn hợp nhạt Kết luận: Gv: Với pư là thu nhiệt đã xét, em hãy cho nhận xét vể tượng phản ứng -Với pư thu nhiệt: khí tăng giảm nhiệt, CB đã chuyển Khi tăng nhiệt độ, CB chuyển dịch theo dịch nào? chiều thuận Khi giảm nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều nghịch -Với pư tỏa nhiệt: Khi tăng nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều nghịch Khi giảm nhiệt độ, CB chuyển dịch theo (6) chiều thuận Hoạt động 4: Gv: Ba yếu tố nhiệt độ, nồng độ, áp suất ảnh hưởng tới cân hóa học Khi tăng giảm ba yếu tố trên, CB chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó *) Nguyên lí chuyển dịch cân Lơ Satơ-li-ê Một phản ứng thuận nghịch trạng thái cân chịu tác động từ bên ngoài biến đổi nồng độ, nhiệt độ, áp Đó chính là nội dung nguyên lí Lơ suất thì cân chuyển dịch theo chiều sa-tơ-li-ê, bạn hãy phát biểu đầy đủ làm giảm tác động bên ngoài đó nguyên lí Vai trò chất xúc tác Gv: Khi hệ chưa đạt trạng thái cân bằng, thêm xúc tác làm tăng tốc độ pư thuận và pư nghịch nhau, làm cho CB nhanh chóng thiết lập - Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân hóa học Khi phản ứng thuận nghịch chưa trạng thái cân thì chất xúc tác có tác dụng làm cho cân nhanh chóng thiết lập IV Ý nghĩa tốc độ phản ứng và cân hóa học sản xuất hóa học Hoạt động 5: -VD1: Khi xét hệ cân bằng, ta cần xét trạng thái hệ: là pư thu hay tỏa nhiệt, hệ là rắn, lỏng hay khí, pư theo chiều tăng hay giảm số mol VD1: O5 V 2SO3(k) H = -198 KJ 2SO2(k) + O2 (k) Tăng áp suất Tăng nồng độ SO2 O2 Giảm nồng độ SO3 Xét phản ứng Hạ nhiệt độ V2 O5 2SO3(k) 2SO2(k) + O2 (k) H = -198 KJ Nhận xét hệ: -Trạng thái chất tham gia? Hệ khí -Theo chiều thuận là pư thu hay tỏa nhiệt? Pư tỏa nhiệt -Theo chiều thuận là tăng hay giảm số Dùng xúc tác V2O5 (7) mol? Giảm số mol Vậy làm nào để tăng lượng chất tạo -VD2: N2(k) + 3H2(k) 2NH3 H = -92 KJ thành? Tăng áp suất Xét phản ứng: N2(k) + 3H2(k) 2NH3 H = -92 KJ Tăng nồng độ N2 NH2 Giảm nồng độ SO3 Nhận xét hệ: Hạ nhiệt độ -Trạng thái chất tham gia? Hệ khí Dùng chất xúc tác -Theo chiều thuận là pư thu hay tỏa nhiệt? Pư tỏa nhiệt -Theo chiều thuận là tăng hay giảm số mol? Giảm số mol Vậy làm nào để tăng lượng chất tạo thành? Gv: Trong đời sống SX, người ta ứng dụng nhiều yếu tố bên ngoài để làm tăng hiệu suất các quá trình hóa học Khi nung vôi: CaCO3(r) ∆H>0 t, p ⇔ CaO(r) + CO2(k) Để pư xảy theo chiều thuận -Phản ứng thu nhiệt, cần cung cấp nhiệt độ -Pư thuận làm tăng số mol khí, phải giảm áp suất cách quạt gió liên tục -Việc quạt gió làm giảm [CO 2], tức giảm [chất tham gia], pư theo chiều thuận Củng cố Người ta thường tác động vào yếu tố nào để làm chuyển dịch CBHH? Dự đoán chiều chuyển dịch CBHH dựa vào nguyên lí nào? HDVN Bài 5,6,7sgk – 163 (8) Nhận xét giáo viên hướng dẫn ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Giáo sinh thực tập Giáo viên hướng dẫn Ngô Kim Chi Trần Thị Lợi (9)