Bài giảng hoá học đại cương chương 3 ths trần thị minh nguyệt

CHƯƠNG III CÂN BẰNG HÓA HỌC §1 Khái niệm cân bằng hóa học §2 Sự chuyển dịch cân bằng các yếu tố ảnh hưởng §3 Cách tính hằng số cân bằng hóa học §1 KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC I Phản ứng thuận nghịch[.]

CHƯƠNG III CÂN BẰNG HÓA HỌC

§1 Khái niệm cân bằng hóa học

§2 Sự chuyển dịch cân bằng - các yếu tố ảnh

hưởng

§3 Cách tính hằng số cân bằng hóa học

§1 KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC

I Phản ứng thuận nghịch và cân bằng hoá học

1 Phản ứng 1 chiều là phản

ứng hóa học xảy ra cho đến

khi chỉ còn lại một lượng

không đáng kể chất phản ứng

Khi viết phương trình phản

ứng ta chỉ dùng dấu mũi tên

một chiều  thay cho dấu

bằng

2

VD:

2 Phản ứng thuận nghịch (phản ứng 2 chiều) là phản ứng

mà ở trong cùng một điều kiện phản ứng có thể xảy ra theo hai chiều ngược nhau Khi viết phương trình phản ứng ta phải dùng 2 mũi tên ngược chiều thay cho dấu bằng

I Phản ứng thuận nghịch và cân bằng hoá học

3 Trạng thái cân bằng hóa học

Tất cả các phản ứng thuận nghịch đều diễn ra không đến cùng mà chỉ diễn ra cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng hóa học

Ở trạng thái cân bằng hóa học, hàm lượng các chất phản ứng cũng như hàm lượng sản phẩm tồn tại không đổi

Cân bằng này là cân bằng động vì phản ứng ở cả hai chiều thuận và nghịch luôn diễn ra với vận tốc như nhau

4

I Phản ứng thuận nghịch và cân bằng hoá học

I Phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học

Điều kiện nhiệt động để có cân bằng của phản ứng ở

nhiệt độ T

∆GT = ∑µi ni = 0

Trong đó: µi : Thế hóa học của chất i

ni : hệ số tỷ lượng của chất i trong phương trình phản ứng (với chất tham gia phản ứng ni < 0 với

chất sản phẩm ni > 0 )

Với các chất khí lý tưởng ta có

II Các hằng số cân bằng của phản ứng

Cho phản ứng aA + bB eE + f F

Các chất đều là chất khí tuân theo định luật của khí lý

tưởng

Áp dụng điều kiện nhiệt động để có cân bằng:

∆GT = ∑µi ni = 0

Thay

1 Hằng số cân bằng K P

6

ΔG =μ n = eμ + fμ - aμ - bμ

T

µi = µi0 + R.T.lnpi

II Các hằng số cân bằng của phản ứng

Ta có

∆GT0: Là biến thiên entanpi tự do chuẩn của phản ứng

Vậy

1 Hằng số cân bằng K P

e f

A B

p p

ΔG = ΔG + RT.ln ( ) 0

p p 

T

ΔG = (e + f - a - b ) E F A B

0

Ta có

Đặt

Vậy ta có

8

II Hằng số cân bằng của phản ứng

1 Hằng số cân bằng K p

Cb

a b

A B

ln ( ) = -

e f

E F

p p

p p

0 T P

ΔG lnK = -

RT

2 Hằng số cân bằng K C

Áp suất riêng phần của khí lý tưởng liên hệ với nồng độ bằng phương trình

Thay vào biểu thức Kp

   

e+f-a-b

Vậy ta có: K Δn trong đó Δn= e+f -a-b

II Các hằng số cân bằng của phản ứng

i

n RT

V

+ Hằng số cân bằng K của hệ dị thể chất lỏng và khí

H2O(l) H2O(k)

+ Hằng số cân bằng K của hệ dị thể chất rắn và khí

CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k)

Kc = [CO2]

KP = PCO2(RT)

K= PH2O(Khí) / [H2O]lỏng  K[H2O] lỏng= PH2O Đặt K.[H2O] lỏng = KP  KP = PH2O (khí)

10

Quan hệ các hằng số cân bằng K C , K P

II Hằng số cân bằng của phản ứng