2017 chương 7 cân bằng hóa học

Hằng số cân bằng Hằng số cân bằng 2 aAk + bBk cCk + dDk Tại cân bằng nồng độ các chất không thay đổi Hằng số cân bằng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ... Cân bằng dị thểChất rắn và chất

CÂN BẰNG HÓA HỌC

2SO 2 (k) + O 2 (k) 2SO 3 (k)

Cân bằng thiếp lập khi tốc độ quá trình thuận và nghịch bằng nhau

Cân bằng hóa học là cân bằng động

Cân bằng hóa học

1

2 Hằng số cân bằng

Hằng số cân bằng

2

aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k)

Tại cân bằng nồng độ các chất không thay đổi

Hằng số cân bằng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ

cb

b a

d c

C

[B]

[A]

[D]

[C]













cb

b B

a A

d D

c C P

P P

P P













7 Cân bằng dị thể

Chất rắn và chất lỏng nguyên chất không có mặt trong biểu thức

hằng số cân bằng

KC= [O2]

KP = PO2

2HgO(r) 2Hg(l) + O 2 (k)

3

7 Cân bằng dị thể

KC= [CO2]

KP = PCO2

CaCO 3 (r) CaO(r) + CO 2 (k)

Áp dụng: Phản ứng thuận nghịch CO(k) + Cl2(k)  COCl2(k) ở 298K có KC=

10 Ban đầu cho vào bình có thể tích không đổi V = 10 lít, 0,5 mol CO; 1 mol

Cl2và 10 mol COCl2 Tính nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng.

5

2 Hằng số cân bằng Mối liên hệ KC và Kp

6

aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k)

cb b a

d c C

[B]

[A]

[D]

[C]













cb

b B

a A

d D

c C P

P P

P P













∆nk = (c+d) – (a+b)

R = 0.082 l.atm mol-1K-1

Δn C

p K (RT)

4 Chiều hướng quá trình Chiều chuyển dịch cân bằng

7

2SO (k) + O (k)     2SO (k)

Trạng thái cân bằng được thiết lập sau một khoảng thời gian

4 Chiều hướng quá trình

Thương số phản ứng:  C c D d

a b

A B

C C Q

C C

Thương số phản ứng có dạng tương tự hằng số cân bằng với nồng

độ tại bất kỳ thời điểm nào

• Q < KC phản ứng thuận chiếm ưu thế

• Q = K phản ứng đạt cân bằng

Q

aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k)

Áp dụng: Phản ứng thuận nghịch: CO(k) + H2O(hơi)  H2(k) + CO2(k) có KC= 1.

Tại một thời điểm số mol của CO; H2O; H2và CO2 lần lượt là 0,2 mol; 1 mol; 0,5

mol; 0,5 mol và thể tích của bình là 4 lít Phản ứng trên tại thời điểm đang xét có

nằm ở trạng thái cân bằng không, giải thích ? Nếu không, tính nồng độ các chất

tại thòi điểm cân bằng.

9

Nguyên lý LeChatelier

Cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều chồng lại yếu tố tác động đến hệ

ở trạng thái cân bằng

Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng

10

Sự thay đổi nồng độ, áp suất

Tại cân bằng

Tăng nồng độ của A

KC > QC cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (giảm [A])

11

aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k)

cb

b a

d c

C C

[B]

[A]

[D]

[C]

K















b a

d c C

[B]

] [A'

[D]

[C]

Q 

Sự vận chuyển oxi trong cơ thể

Sự tạo thành thạch nhũ – hang động

13

5.3 Sự thay đổi nhiệt độ

Nhiệt độ thay đổi làm tốc độ phản ứng, tác động đến cân bằng

2NO 2 (k) 2N 2 O 4 (k) ∆H = -57.2 kJ

Sự thay đổi nhiệt độ

14

const R.T

ΔH

lnK   2 

Thêm chất xúc tác

Áp dụng: Phản ứng thuận nghịch CO(k) + Cl2(k)  COCl2(k) ở 298K có KC= 10.

Ban đầu cho vào bình có thể tích không đổi V = 10 lít, 0,5 mol CO; 1 mol Cl2 và

0,5 mol COCl2 Sau khi cân bằng được thiết lập cho tiếp vào hệ 0,5 mol Cl2 Tính

nồng độ các chất khi cân bằng mới được thiết lập.

15

8 Mối liên hệ Kcb và ∆G0 phản ứng

0

ln

• Chất khí tính theo áp suất (atm)

• Chất tan tính theo nồng độ (mol/l)

Mối liên hệ Kcb và ∆G0 phản ứng

Áp dụng: Ở 25o C phản ứng: NO + ½O2 = NO2 Có  G o = -34,82 KJ và

 H o = -56,34 KJ Xác định hằng số cân bằng của phản ứng ở 298 o K và

598 o K.

17