BAI 50 CAN BANG HOA HOC

Nhoùm
7

I/ Phản ứng một chiều, phản ứng
thuận nghịch và cân bằng hóa học
II/ Hằng số cân bằng hóa học
III/Sự chuyển dịch cân bằng hóa học
IV/Các yếu tố ảnh hưởng đến cân
bằng hóa học
V/Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và
cân bằng hóa học trong sản xuất
hóa học

I/ Phản ứng một chiều, phản ứng thuận
nghòch và cân bằng hóa học :
1. Phản ứng một chiều :
VD1: Zn + 2HCl → ZnCl
2
+ H
2
↑
Trong cùng điều kiện H
2
không phản ứng với ZnCl
2

t o Zn. ạ
VD2: Đun nóng tinh thể KClO
3
có mặt chất xúc tác

MnO
2
2KClO
3
→

2KCl + 3O
2

t
o
, MnO
2
Trong cùng điều kiện đó thì KCl khơng phản ứng với
O
2
tạo KClO
3
.
? 1 : Viết phản ứng của
a/ Zn với dung dòch HCl.
b/ Nhiệt phân KClO
3
.
c/ Khí hidro có phản ứng được với dung dòch
ZnCl
2
hay không ? Khí oxi có phản ứng được
với KCl hay không ?

-
Phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều từ trái
sang phải gọi là phản ứng một chiều.
-
Dùng mũi tên chỉ chiều phản ứng.
I/ Phản ứng một chiều, phản ứng thuận
nghòch và cân bằng hóa học :
1. Phản ứng một chiều :

2. Phản ứng thuận nghòch :
? 2 : Viết phương trình ph n ng của ả ứ
a/ Cl
2
với H
2
O ở nhiệt độ thường.
b/ SO
2
v i Oớ
2
ở nhiệt độ thích hợp.
Nhận xét: thế nào là phản ứng thuận nghịch,
biểu diễn phản ứng thuận nghịch như thế nào,
so với phản ứng một chiều thì phản ứng thuận
nghịch có đặc điểm gì khác?
I/ Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghòch
và cân bằng hóa học :
a/ Xét phản ứng : Cl
2
+ H

2
O  HClO + HCl
Ở điều kiện thường Cl
2
phản ứng với H
2
O tạo
thành HClO và HCl, đồng thời HClO và HCl cũng
phản ứng với nhau tạo ra Cl
2
và H
2
O
b/ Xét phản ứng :
Ở trong cùng điều kiện SO
2
phản ứng với O
2
tạo
thành SO
3
, đồng thời SO
3
cũng phân hủy tạo ra
SO
2
và O
2
2 5
0

V O
2 2 3
t
2SO O 2SO
→
+
¬ 

2. Phản ứng thuận nghòch :
-
Phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau
gọi là phản ứng thuận nghòch
-
Dùng hai mũi tên ngược chiều nhau để biểu diễn
phản ứng thuận nghòch
* Đặc điểm của phản ứng thuận nghòch : Hỗn hợp
phản ứng luôn có mặt đồng thời cả sản phẩm và
chất tham gia phản ứng.
I/ Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghòch
và cân bằng hóa học :

Thời gian
Tốc
độ
phản
ứng
V
t
V
n

Trạng thái
cân bằng
3. Cân bằng hóa học:
XÐt ph¶n øng:
H
2(khÝ)
+ I
2(khÝ)
2HI
(khÝ)
v
t
= v
n
Gäi V
t
lµ tèc ®é cđa
ph¶n øng thn vµ V
n

lµ tèc ®é cđa ph¶n øng
nghÞch.
Nhận xét:

Ban đầu: V
t
lớn (do nồng độ I
2
và H
2

lớn);

V
n
= 0 (do nồng độ HI=0)

Khi pư ùxảy ra: V
t
giảm (do nồng độ I
2
và H
2
giảm);
V
n
tăng (nồng độ HI ngày càng lớn)

Đến một lúc nào đó (t
cb
) thì V
t
= V
n
= const (V
cb
): pứ
đạt tới trạng thái cân bằng.
V
cb
t

cb
C©n b»ng ho¸ häc: lµ tr¹ng th¸i
cđa ph¶n øng thn nghÞch khi tèc ®é
cđa ph¶n øng thn b»ng tèc ®é ph¶n
øng nghÞch (V
t
= V
n
).
VËy h·y cho biÕt c©n
b»ng ho¸ häc lµ g×?

Ph©n tÝch sè liƯu thùc
nghiƯm thu ® ỵc tõ
ph¶n øng trªn nh sau
H
2
+ I
2
 2HI
Ban ®Çu: 0,5 0,5 0 (mol/l)
Ph¶n øng: 0,393 0,393 0,786 (mol/l)
C©n b»ng: 0,107 0,107 0,786 (mol/l)
Tõ ph©n tÝch trªn h·y cho biÕt t¹i
tr¹ng th¸i c©n b»ng, ph¶n øng thn
vµ ph¶n øng nghÞch cã xÈy ra kh«ng?
Tõ ®ã h·y nªu 1 ®Ỉc ®iĨm cđa c©n
b»ng hãa häc?
T¹i sao ë tr¹ng th¸i c©n b»ng
nång ®é c¸c chÊt kh«ng ®ỉi nÕu

gi÷ nguyªn ®iỊu kiƯn ph¶n øng?
C©n b»ng ho¸ häc lµ c©n b»ng ®éng
3. Cân bằng hóa học:
XÐt ph¶n
øng:
H
2(khÝ)
+ I
2(khÝ)
2HI
(khÝ)
Số liệu phân tích:

Tại trạng thái cân bằng: pứ không dừng lại
mà pứ thuận và pứ nghòch vẫn tiếp tục xảy ra
nhưng với tốc độ bằng nhau V
t
= V
n


Tại trạng thái cân bằng: V
t
= V
n
có nghóa là trong 1 đơn
vò thời gian, nồng độ các chất pứ giảm đi bao nhiêu theo pứ
thuận thì lại được tạo ra bấy nhiêu theo pứ nghòch

3. Caõn baống hoựa hoùc:

Xét phản ứng:
H
2(khí)
+ I
2(khí)
2HI
(khí)
Cân bằng hoá học là trạng thái của phản ứng
thuận nghịch khi tốc độ của phán ứng thuận bằng
tốc độ phản ứng nghịch (V
t
= V
n
).
Cân bằng hoá học là cân bằng động
Các chất phản ứng không chuyển hoá hoàn toàn
thành sản phẩm nên trong hệ cân bằng luôn luôn
có mặt chất phản ứng và chất sản phẩm.

II. H»ng sè c©n b»ng ho¸ häc:
1. C©n b»ng trong hÖ ®ång thÓ.
XÐt hÖ c©n b»ng:
N
2
O
4
(k) 2NO
2
(k) ë 25
0

C
Cho biết khái niệm hệ đồng thể?
Là hệ không có bề mặt phân chia trong hệ.
Bằng thực nghiệm , hệ cân bằng này ở
25
0
C người ta thu được các số liệu như
sau:

Nång ®é ban
®Çu, mol/l
Nång ®é ë tr¹ng
th¸i c©n b»ng,
mol/l
tØ sè nång
®é lóc c©n
b»ng
[N
2
O
4
]
0
[NO
2
]
0
[N
2
O

4
] [NO
2
]
[NO
2
]
2
[N
2
O
4
]
0,6700 0,0000 0,6430 0,0547
4,65.10
-3
0,4460 0,0500 0,4480 0,0457
4,66.10
-3
0,5000 0,0300 0,4910 0,0475
4,60.10
-3
0,6000 0,0400 0,5940 0,0523
4,60.10
-3
0,0000 0,2000 0,0898 0,0204
4,63.10
-3

1. C©n b»ng trong hÖ ®ång thÓ.

[NO
2
]
2
[N
2
O
4
]
≈ 4,63.10
-3
ë 25
0
C
Tỉ số nồng độ lúc cân bằng luôn là một
hằng số nên được gọi là hằng số cân
bằng và kí hiệu là K
N
2
O
4
(k) 2NO
2
(k)
K
C
=
[NO
2
]

2
[N
2
O
4
]
= 4,63.10
-3
ë 25
0
C
[NO
2
], [N
2
O
4
]: nång ®é lóc c©n b»ng (mol/l)
II. H»ng sè c©n b»ng ho¸ häc:
Ta nhận thấy:

Tæng qu¸t:
aA + bB cC + dD
K
C
=
[C]
c
.[D]
d

[A]
a
.[B]
b
K
C
=f(t
0
)
II. H»ng sè c©n b»ng ho¸ häc:
1. Cân bằng trong hệ đồng thể.

N
2
O
4
(k) 2NO
2
(k)
K
C
=
[NO
2
]
2
[N
2
O
4

]
K
C
’=
[NO
2
]

[N
2
O
4
]
1/2
N
2
O
4
(k) NO
2
(k)
1
2
ë cïng nhiÖt ®é: K=(K’)
2
II. H»ng sè c©n b»ng ho¸ häc:
1. Cân bằng trong hệ đồng thể.
VD : Viết biểu thức K
C
cho 2 cân bằng sau:

2. C©n b»ng trong hÖ dÞ thÓ.
VD1: C (r) + CO
2
(k) 2CO (k)
CaCO
3
(r) CaO (r) + CO
2
(k)
K
C
=
[CO]
2
[CO
2
]
VD2: K
C
=[CO
2
]
II. H»ng sè c©n b»ng ho¸ häc:
Nồng độ của chất rắn được xem
là hằng số. Hãy viết biểu thức của
cân bằng trên?
Ở 820
0
C: K

C
= 4,28.10
-3
nên [CO
2
] = 4,28.10
-3
mol/l
Ở 880
0
C: K
C
=1,06.10
-2
nên [CO
2
] = 1,06.10
-2
mol/l

III/ Sự chuyển dòch cân bằng :
1/ Thí nghiệm : Lắp dụng cụ như hình vẽ
+ Nạp đầy khí NO
2
vào cả
hai ống nghiệm (a) và (b) ở
nhiệt độ thường.
(a) (b)
K
Nút kín cả hai ống, trong

đó có cân bằng sau :
2NO
2
(k)  N
2
O
4
(k)
(màu nâu đỏ) (không màu)
Màu của hỗn hợp khí trong cân bằng ở hai
ống nghiệm như nhau.

+ Đóng khóa K lại,
ngâm ống (a) vào
nước đá.
Nước đá
Một lát sau, so sánh màu thấy :
Hiện tượng đó được gọi là sự chuyển dòch
cân bằng.
ống (a) màu nhạt hơn chứng tỏ ống (a) nồng độ
khí NO
2
giảm.
(a) (b)
K
? 5 : Nhận xét hiện tượng thí nghiệm. Nồng
độ NO
2
ở 2 ống có gì thay đổi ?

2/ Đònh nghóa :
Sự chuyển dòch cân bằng hóa học là sự di
chuyển từ trạng thái cân bằng này đến trạng
thái cân bằng khác do tác động của các yếu
tố bên ngoài lên cân bằng.
+ Các yếu tố làm chuyển dòch cân bằng là
nồng độ, áp suất, nhiệt độ.
Chúng được gọi là các yếu tố ảnh hưởng đến
cân bằng hóa học.

IV/ Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học :
1/ Ảnh hưởng của nồng độ :
Xét một hệ cân bằng sau trong một bình kín ở
nhiệt độ cao và không đổi :
C(r) + CO
2
(k)  2CO (k) (1)
+ Khi ở trạng thái cân bằng : v
T
= v
N
, nồng độ của
các chất không đổi.
? 6 : So sánh v
T
và v
N
khi phản ứng ở trạng
thái cân bằng.
C(r) + CO

2
(k)  2CO(k)
Khi thêm CO
2
vào thì hệ cân bằng sẽ biến đổi
như thế nào ?
Bớt CO hệ cân bằng biến đổi như thế nào ?
Thêm CO hệ cân bằng biến đổi như thế nào ?

→ Cân bằng đã chuyển dời theo chiều phản
ứng thuận.
+ Thêm CO
2
vào hỗn hợp phản ứng, nồng độ
CO
2
tăng làm v
T
lớn hơn v
N
, phản ứng tạo
nhiều CO hơn
→ nồng độ CO
2
giảm, nồng độ CO tăng
→ v
T
giảm, v
N
tăng đến một lúc nào đó v

T
= v
N
thì
phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng mới có nồng
độ CO
2
nhỏ hơn, nồng độ CO lớn hơn so với trạng
thái cân bằng ban đầu

+ Tương tự khi lấy bớt CO ra khỏi hỗn hợp :
cân bằng chuyển dời theo chiều thuận.
+ Thêm CO vào : cân bằng chuyển dời theo
chiều nghòch.
→ Kết luận : Khi tăng hoặc giảm nồng độ của
một chất trong cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng
chuyển dòch theo chiều làm giảm tác dụng của
việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó.
+ Chú ý : Khi thêm hoặc bớt lượng chất rắn
không ảnh hưởng đến cân bằng (cân bằng
không chuyển dòch).

2/ Ảnh hưởng của áp suất :
Thí nghiệm : Xét hệ cân bằng trong xi lanh
kín có pít tông ở nhiệt độ thường không đổi.
N
2
O
4
(k)  2NO

2
(k)
(màu nâu đỏ) (không màu)
+ Đẩy pít tông vào làm tăng áp suất của hệ,
màu của hỗn hợp khí nhạt hơn.
? 7 : Khi đẩy pít tông vào thì áp suất của hệ thay
đổi như thế nào ? Nhận xét về màu của hỗn hợp
khí → số mol khí nào tăng ? Cân bằng chuyển
dòch theo chiều nào ?
Câu hỏi tương tự khi kéo pít tông ra.

+ Thí nghiệm chứng tỏ : khi tăng áp suất số
mol khí NO
2
giảm, số mol N
2
O
4
tăng → cân
bằng chuyển dòch theo chiều nghòch.
+ Nhận xét : Phản ứng nghòch từ 2 mol NO
2
tạo
1 mol N
2
O
4
→ số mol khí giảm → áp suất giảm.
Vậy khi tăng áp suất chung của hệ cân bằng
chuyển dòch theo chiều nghòch làm giảm áp suất

chung của hệ.
+ Khi giảm áp suất chung của hệ bằng cách kéo
pít tông ra cho thể tích của hệ tăng, số mol NO
2

tăng, số mol N
2
O
4
giảm bớt → cân bằng chuyển
dòch theo chiều thuận → làm tăng áp suất.

→ Kết luận : Khi tăng hoặc giảm áp suất
chung của hệ cân bằng thì cân bằng bao giờ
cũng chuyển dòch theo chiều làm giảm tác
dụng của việc tăng hay giảm áp suất đó.
+ Chú ý : Nếu phản ứng có số mol khí ở hai
vế bằng nhau hoặc phản ứng không có chất
khi thì áp suất không ảnh hưởng đến cân
bằng.

3/ Ảnh hưởng của nhiệt độ :
* Nhiệt phản ứng :
+ Cho vôi sống vào nước, nước sôi → phản
ứng tỏa nhiệt.
+ Nung đá vôi thành vôi sống phải cung cấp
nhiệt → phản ứng thu nhiệt.
→ Để chỉ lượng nhiệt kèm theo mỗi phản ứng hóa
học người ta dùng đại lượng nhiệt phản ứng (∆H)
+ Phản ứng tỏa nhiệt : các chất phản ứng mất bớt

năng lượng ∆H < 0, năng lượng tỏa vào môi trường
làm nhiệt độ tăng.
+ Phản ứng thu nhiệt : các chất phản ứng phải lấy
thêm năng lượng để tạo thành sản phẩm ∆H > 0