Title 8.1. Chuyen de 8- Dung dich can bang hoa hoc- phan I & II.docx ✅

Chuyên đề 8: Dung dịch – Cân bằng hóa học. Phần I: HỆ THỐNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO 1. Cân bằng hóa học: Phản ứng thuận nghịch. Cân bằng hóa học. Hằng số cân bằng. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng. Sự chuyển dời cân bằng. Năng lượng tự do Gibbs ΔG và cân bằng hóa học. ❖ PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU & PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH 1. Phản ứng một chiều 2. Phản ứng thuận nghịch Khái niệm Phản ứng một chiều là phản ứng xảy ra theo một chiều từ chất đầu sang sản phẩm trong cùng một điều kiện. aA + bB  cC + dD Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện. aA + bB ˆˆ†‡ˆˆ cC + dD Biểu diễn Bằng một mũi tên : → Bằng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau: chieàuthuaän chieàunghòchˆˆˆˆˆˆ†‡ˆˆˆˆˆˆ ❖ CÂN BẰNG HÓA HỌC 1. Trạng thái cân bằng Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch (v t = v n ) 2. Cân bằng hóa học là một cân bằng động => tại thời điểm cân bằng phản ứng vẫn diễn ra với tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. 2. Hằng số cân bằng a) Biểu thức của hằng số cân bằng Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát: aA + bBcC + dDˆˆ†‡ˆˆ cd Cab [C].[D] K [A].[B] * Một số lưu ý: - Trong đó : [A], [B], [C], [D] là nồng độ mol của các chất A, B, C, D ở trạng thái cân bằng. a,b,c,d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình hóa học của phản ứng. - K C chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng. - Đối với các phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ của chất rắn trong biểu thức K C b)Ý nghĩa của hằng số cân bằng K C càng lớn thì phản ứng thuận càng chiếm ưu thế hơn và ngược lại, K C càng nhỏ thì phản ứng nghịch càng chiếm ưu thế hơn.
❖ SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HÓA HỌC a. Khái niệm : Sự chuyển dịch cân bằng là sự phá vỡ trạng thái cân bằng cũ để chuyển sang trạng thái cân bằng mới do các yếu tố bên ngoài (nồng độ, nhiệt độ, áp suất) tác động lên cân bằng. b. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier “ Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên ngoài làm thay đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó”. ❖ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HÓA HỌC 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ (chất khí, chất lỏng) “ Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ, tức là chiều phản ứng thu nhiệt ( 0 r298ΔH> 0 ), nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ và ngược lại” 2.Ảnh hưởng của nồng độ (chất khí, chất lỏng) “Khi tăng nồng độ một chất trong phản ứng thì cân bằng hóa học bị phá vỡ và chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của chất đó và ngược lại”. 3. Ảnh hưởng của áp suất (chất khí) “Khi tăng áp suất chung của hệ, thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, tức là chiều làm giảm số mol khí và ngược lại”. 4. Ảnh hưởng chất xúc tác Trong phản ứng thuận nghịch nếu dùng chất xúc tác thì tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch tăng như nhau nên chất xúc tác không có tác dụng làm chuyển dịch cân bằng , mà chỉ có tác dụng làm cho phản ứng nhanh chóng đạt đến trạng thái cân bằng. => chất xúc tác không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học ❖ NĂNG LƯỢNG TỰ DO ΔG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC. Năng lượng tự do và hằng số cân bằng: (Gibbs Free Energy & Equilibrium Constants) ΔG = ΔH - TΔS ΔG hàm phụ thuộc vào nồng độ của tác chất & sản phẩm ΔG = ΔG 0 - RT ln Q G 0 : năng lượng Gibbs ở đk chuẩn (1bar, 298K,1M) Tại cân bằng: ΔG = 0 ΔG 0 = RT ln K 2. Khái niệm về dung dịch. Sự hòa tan. Độ tan 2.1. Độ tan của chất ít tan Khi hòa tan hợp chất ít tan M m A n vào nước, dưới tác dụng của các phân tử nước phân cực thì các ion M n+ , A m- sẽ bị hydrat hóa và chuyển vào dung dịch dưới dạng phức chất aqua [M(H 2 O) x ] n+ , [A(H 2 O) y ] m- . Đến một lúc nào đó thì tốc độ của hai quá trình thuận và nghịch bằng nhau và có cân bằng thiết lập giữa pha rắn và dung dịch bão hòa: M m A n ↓ + (mx+ny) H 2 O m M(H 2 O) x n+ + n A(H 2 O) y m- Pha rắn dung dịch bão hòa Nồng độ của chất điện li trong dung dịch bão hòa được gọi là độ tan, kí hiệu là S. Độ tan có thể được biểu diễn bằng các đơn vị khác nhau: mol/L; g/L; g/100g dung dịch nhưng thường được biểu diễn bằng mol/L. Độ tan phụ thuộc vào nhiều yếu tố: bản chất của chất tan và dung môi, nhiệt độ, áp suất, trạng thái vật lí của pha rắn…