IV. CÂN BẰNG HĨA HỌC 35
5. Sự chuyển dịch cân bằng le Chatelier : 4 1-
a. Nguyên lý chuyển dịch cân bằng le Chatelier
Trạng thái cân bằng hĩa học sẽ khơng thay đổi nếu các điều kiện bên ngồi vẫn giữ nguyên. Khi thay đổi 1 trong các điều kiện đĩ (t0, P, nồng độ) thì trạng thái cân bằng sẽ bị thay đổi do vt và vn dưới tác dụng của sự thay đổi đĩ sẽ biến đổi khác nhau. Sau một thời gian hệ sẽ đạt đến trạng thái cân bằng mới ứng với những điều kiện mới.
Sự thay đổi trạng thái cân bằng khi thay đổi điều kiện bên ngồi được gọi là sự chuyển dịch cân bằng, tuân theo nguyên lý le Chatelier.
- Nguyên lý le Chatelier "Khi tác dụng từ ngồi vào hệ cân bằng bằng cách thay đổi một điều kiện nào đĩ quyết định vị trí cân bằng thì vị trí cân bằng của hệ sẽ dịch chuyển về phía làm giảm hiệu quả tác dụng".
b. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hĩa học
+ Ảnh hưởng của nồng độ :
- Đối với hệ cân bằng, nếu tăng (hay giảm) nồng độ của 1 chất thì cân bằng sẽ chuyển dịch về phía làm giảm(hay tăng) nồng độ chất đĩ.
- Xét phản ứng : aA + bB cC + dD Theo phương trình đẳng nhiệt Van’t Hoff
← → C ∆G = ∆G c CCd D 0 + RTln CAaCBb Khi cân bằng ∆G = 0 [Cc]c[CD]d ∆G0 = -RTln [CA]a[CB]b = -RTlnKc Cc CCd D ∆G = RTlnKc + RTln CAaCBb
Tăng nồng độ của A (chất phản ứng) thì ∆G<0 : Phản ứng thuận xảy ra. Tăng nồng độ của C (sản phẩm phản ứng) thì ∆G>0 :P.ứng nghịch xảy ra. + Ảnh hưởng của áp suất :
- Đối với hệ cân bằng của các chất khí, khi tăng áp suất của hệ thì cân bằng chuyển dịch về phía làm giảm áp suất (phía tạo ít phân tử khí hơn), ngược lại nếu
làm giảm áp suất của hệ thì cân bằng chuyển dịch về phía tăng áp suất (phía tạo thành nhiều phân tử khí hơn).
Nếu phản ứng cĩ ∆n = 0 thì sự thay đổi áp suất của hệ khơng gây nên sự chuyển dịch cân bằng. - Xét phản ứng : aA + bB cC + dD Giả sử : a + b > c + d ← → Ta cĩ : P ∆G = ∆G c CPd D Pc CPd D 0 + RTln PAaPBb = -RTlnKp +Rln PAaPBb
Tăng áp suất lên n lần (n > 1) : áp suất riêng của các khí đều tăng n lần nên
∆G < 0 : phản ứng theo chiều thuận.
Nếu giảm áp suất n lần thì ∆G > 0 : phản ứng theo chiều nghịch (chiều tăng số phân từ khí).
+ Ảnh hưởng của nhiệt độ :
- Đối với hệ cân bằng, nếu tăng nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch về phía thu nhiệt. Ngược lại nếu giảm nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch về phía phát nhiệt.
- Dựa vào biểu thức :
∆G0 = -4,576 TlgK = ∆H0 - T∆S0
K = 10-∆H/4,576T.10∆S/4,576
Đặc trưng thay đổi cân bằng theo t0 được quyết định bởi thừa số (1). + ∆H0 < 0 (phản ứng phát nhiệt).
* Khi T0 tăng → thừa số (1) giảm ⇒ K tăng : Cân bằng chuyển dời theo chiều nghịch (chiều thu nhiệt).
* Khi T0 giảm ⇒ K tăng : Cân bằng chuyển dời theo chiều thuận (chiều phát nhiệt).
+ ∆H0 > 0 (phản ứng thu nhiệt).
* Khi T0 tăng → thừa số (1) tăng ⇒ K tăng : Phản ứng thuận xảy ra (chiều thu nhiệt).
CHƯƠNG IV. DUNG DỊCH
I.KHÁI NIỆM VỀ DUNG DỊCH
Dung dịch là một trạng thái của các chất cĩ cấu trúc và tính chất đặc trưng riêng.
Dung dịch là hệ phân tán nhưng khơng phải hệ phân tán nào cũng là dung dịch.
1.Hệ phân tán:
a. Định nghĩa
Hệ phân tán là hệ trong đĩ cĩ ít nhất một chất phân bố (chất phân tán) vào một chất khác (mơi trường phân tán) dưới dạng những hạt cĩ kích thước nhỏ bé.
b. Phân loại
Cĩ thể phân loại các hệ phân tán dựa vào:
- Trạng thái tập hợp của chất phân tán và mơi trường phân tán: VD: Hệ K-K, L-K, K-R, R-L, R-R…
K: khí; L:lỏng; R: rắn. - Kích thước hạt phân tán:
+ Hệ phân tán thơ: các hệ phân tán cĩ kích thước cỡ 10-5÷10-2cm. Hệ này khơng bền vì kích thước hạt lớn nên dễ lắng xuống.
* Huyền phù: chất phân tán là chất rắn phân bố trong chất lỏng. VD: Hệ đất sét trong nước.
* Nhũ tương: chất phân tán là chất lỏng phân bố trong chất lỏng. VD: Sữa gồm các hạt mỡ lơ lững trong chất lỏng.
+ Hệ phân tán cao (hệ keo): các hạt phân tán cĩ kích thước 10-7÷ 10-5cm. Hệ này cũng khơng bền vì các hạt keo dễ liên hợp nhau tạo thành những hạt cĩ kích thước lớn hơn và lắng xuống.
VD: Sương mù (L-K), khĩi (R-K), gelatin, keo dán…
+ Hệ phân tán phân tử ion (dung dịch phân tử ion, dung dịch): các hạt phân tán cĩ kích thước nhỏ hơn 10-7 cm (kích thước cỡ phân tử ion) nên hệ phân tán trở thành đồng nhất về thành phần, cấu tạo và tính chất trong tồn bộ thể tích của hệ cũng như làm cho hệ rất bền, khơng bị phá hủy khi để yên theo thời gian.