CAN BANG HOA HOC (CO BAN)

Bài 38:CÂN BẰNG HÓA HỌC
BÀI GIẢNG


I/ PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU, PHẢN ỨNG THUẬN
NGHỊCH, CÂN BẰNG HÓA HỌC:
1.Phản ứng một chiều:
+ Xét phản ứng sau: 2KClO
3
MnO2; to
2KCl + 3O
2
+ Khi đun nóng KClO
3
có MnO
2
làm xt KCl và O
2
.
Cũng điều kiện đó không xảy ra p/u ngược lại.
Phản ứng như thế được gọi là phản ứng một chiều

2/ Phản ứng thuận nghịch:
Xét phản ứng sau:
phản ứng thuận
Cl
2
+ H
2
O HCl + HClO

phản ứng nghịch
 Ở điều kiện thường, trong cùng điều kiện phản
ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau, gọi là
phản ứng thuận nghịch.


3/ Cân bằng hóa học:
Xét phản ứng thuận nghịch sau:
H
2
(k) + I
2
(k) 2HI (k)

(v
t
)
(v
n
)
Cho H
2
và I
2
vào trong một bình kín ở nh/độ cao và không đổi.
Lúc đầu: Tốc độ p/ư thuận (v
t
) lớn vì nồng độ H
2
và I

2

lớn; tốc độ p/ư nghịch (v
n
) bằng 0 vì nồng độ HI bằng 0.
Trong quá trình ph/ ư nồng độ H
2
và I
2
giảm dần nên
(v
t
) giảm, còn (v
n
) tăng dần vì nồng độ HI tăng dần;
Đến một lúc nào đó: (v
t
) = (v
n
). Trạng thái này của
p/u thuận nghịch được gọi là cân bằng hóa học

Ở trạng thái cân bằng, không có p/ư dừng lại, p/ư
thuận và p/ư nghịch vẫn xảy ra, như tốc độ bằng nhau
(v
t
= v
n
). Nghĩa là trong một đơn vị thời gian n/độ các
chất p/ư giảm đi bao nhiêu theo p/ư thuận, lại được tạo ra

bấy nhiêu theo p/ư nghịch.
Do đó: Cân bằng hóa học là cân bằng động

 Vậy, cân bằng hóa học là trạng thái của phản
ứng thuận nghịch khi tốc độ của p/ư thuận bằng
tốc độ p/ư nghịch.
Đặc điểm p/ư th/n là các chất p/ư không chuyển hóa
hoàn toàn thành sản phẩm, nên trong hệ cân bằng luôn luôn
có mặt các chất p/ư và các sản phẩm.

II/ SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG:
1/ Thí nghiệm: trang 158 SGK
- Tnghiệm;
- Hiện tượng;
- Giải thích; kết luận.

 2/ Định nghĩa: Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là
sự di chuyển trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân
bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân
bằng.
Những yếu tố làm chuyển dịch cân bằng:
Nồng độ, áp suất và nhiệt độ.

III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÂN BẰNG
HÓA HỌC:
1/ Ảnh hưởng của nồng độ:
C (r) + CO
2
(k) 2CO
2

(k)

(v
t
)
(v
n
)
Khi v
t
= v
n
, nh /độ các chất không biến đổi
Nếu ta thêm lượng khí CO
2
, n/độ CO
2
tăng lên làm cho
v
t
> v
n
, CO
2
p/ư với C tạo ra CO đến khi v
t
= v
n
lúc đó cân bằng
mới được thiết lập. Ở trạng thái cb mới, n/độ các chất sẽ khác

với trạng thái cb cũ.
Vậy, khi thêm CO
2
vào hệ cb, cb sẽ chuyển dịch từ
trái sang phải (theo chiều thuận), chiều làm giảm n/độ
CO
2
thêm vào.

Qúa trình chuyển dịch cb xảy ra tương tự khi ta lấy
bớt khí CO ra khỏi cb, vì khi đó vn< vt .

Ngược lại, ta thêm khí CO vào hoặc lấy bớt CO2 ra
hệ cb lúc đó vt < vn , cb sẽ chuyển dịch từ phải sang trái
(theo chiều nghịch), nghĩa là theo chiều làm giảm nồng độ
CO hoặc chiều tăng nồng độ CO2.
Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân
bằng, thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều
làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm nồng độ của
chất đó.

2/ Ảnh hưởng của áp suất:
N
2
O
4
(k) 2NO
2
(k) (1)

- Thí nghiệm: trang 159 SGK
- Nhận xét: P/ư (1), cứ 2mol khí NO
2
phản ứng tạo ra 1
mol khí N
2
O
4
, nghĩa là p/ư nghịch làm giảm số mol khi trong
hệ, do đó làm giảm áp suất chung của hệ
Như vậy, khi tăng áp suất chung của hệ cân bằng
trên, cb chuyển dịch theo chiều nghịch, chiều làm gaim3
áp suất chung của hệ, nghĩa là chuyển dịch về phía làm
giảm tác dụng của việc tăng áp suất chung.

* Làm giảm áp suất chung của hệ cb trên, thì số mol
khí NO
2
tăng thêm, đồng thời số mol khí N
2
O
4
sẽ giảm bớt.
Như vậy, cb chuyển dịch theo chiều thuận, chiều làm tăng số
mol khí trong hệ, nghĩa là chuyển dịch về phía làm giảm tác
dụng của việc giảm áp suất chung

Vậy, khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân
bằng, thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều
làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm áp suất đó.

Chú ý: Nếu p/ư có số mol khí ở hai vế của pthh bằng
nhau hoặc p/ư không có chất khí, thì áp suất không ảnh
hưởng đến cb. Ví dụ: H
2
(k)+ I
2
(k) 2HI (k)

3/ Ảnh hưởng nhiệt độ:
- P/ư tỏa nhiệt hay thu nhiệt: Là các p/ư hh thường kèm theo sự
giải phóng hoặc hấp thu năng lượng dưới dạng nhiệt.
* Lương nhiệt kèm theo mỗi p/ư hh, người ta dùng đại
lượng nhiệt p/ư; kí hiệu ∆H.

Pư tỏa nhiệt thì các chất p/ư mất bớt năng lượng
∆H < 0; Ngược lại, p/ư thu nhiệt các chất p/ư phải lấy
thêm năng lượng để tạo ra sản phẩm ∆H > 0

Để n/cứu ảnh hưởng nhiệt độ, ta xét cb (2) trong bình kín:
N
2
O
4
(k) 2NO
2
(k) (2) ∆H = 58 Kj
(không màu) (màu nâu đỏ)

* P/ư thuận thu nhiệt (∆H = 58 kJ > 0 ); p/ư nghịch tỏa
nhiệt (∆H = - 58 kJ< 0)

- Nếu đun nóng hh khi đang ở trạng thái cân bằng (2), màu nâu
đỏ hh khí đậm lên nghĩa là cb chuyển dịch theo chiều thuận,
chiều của phản ứng thu nhiệt.
- Nếu làm lạnh, màu hh khí nhạt đi, nghĩa là cb chuyển
dịch theo chiều nghịch, chiều của p/ư tỏa nhiệt

* Như vậy, khi tăng nhiệt độ, cb chuyển dịch theo
chiều p/ư thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác động của
việc tăng nhiệt độ, cb chuyển dịch theo chiều p/ư tỏa nhiệt,
chiều làm giảm tác động của việc giảm nhiệt độ.

Kết luận:
Nguyên lý chuyển dịch cân bằng Lơ Sa- tơ- li- ê:
Một p/ư thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi
chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp
suất, nhiệt độ thì cb sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác
động bên ngoài đó.

4/ Vai trò chất xúc tác:
Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tôc
độ p/ư nghịch với số lần bằng nhau, nên chất xúc tác không
ảnh hưởng đến cb hóa học.


IV/ Ý NGHĨA CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN
BẰNG HÓA HỌC TRONG SẢN XUẤT HÓA HỌC :
Ví dụ: 2SO
2
(k) + O
2

(k) 2SO
3
(k) ∆H < 0

Ở t
0
thường p/ư xảy ra chậm; để tăng tốc độ p/ư
dùng xt, t
0
cao. Nhưng đây là p/ư tỏa nhiện, nên khi tăng
t
0
cb chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm hiệu suất
p/ư. Vì vậy, để hạn chế tác dụng này người ta dùng một
lượng dư không khí, nghĩa là tăng nồng độ oxi, làm cho
cb chuyển dịch theo chiều thuận.

T
I
Ế
T

H
Ọ
C

Đ
Ã

K

Ế
T

T
H
Ú
C

!