Tiêu đề 1 - BÀI KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC - KNTT.docx ✅

HÓA 11 CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA HỌC 11 – KNTT 1. Phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch Phản ứng một chiều là phản ứng chỉ xảy ra theo chiều từ chất tham gia tạo thành sản phẩm mà sản phẩm không thể tác dụng với nhau để tạo lại chất ban đầu trong cùng điều kiện. Người ta dùng ký hiệu mũi tên (→) để chỉ chiều phản ứng. Ví dụ 1: Phản ứng đốt cháy khí methane trong oxygen như sau: Nhận xét: Khi đốt cháy khí methane thu được sản phẩm là khí carbon dioxide và hơi nước. Trong cùng điều kiện này, carbon dioxide và hơi nước không phản ứng được với nhau tạo lại khí methane và oxygen nên đây là phản ứng một chiều, phương trình hóa học dùng ký hiệu “→”. Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo 2 chiều trái ngược nhau trong cùng điều kiện. Trong phương trình hóa học của phản ứng thuận nghịch, người ta dùng ký hiệu hai nửa mữi tên ngược chiều (). + Chiều từ trái sang phải: chiều thuận. + Chiều từ phải sang trái: chiều nghịch. Ví dụ 2: Ở nhiệt độ 445 o C, trong bình chứa hỗn hợp H 2 và I 2 sẽ xảy ra đồng thời 2 phản ứng: H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) và 2HI(g) H 2 (g) + I 2 (g) 1 KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC
HÓA 11 CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA HỌC 11 – KNTT Khi đó ta nói phản ứng giữa H 2 và I 2 là phản ứng thuận nghịch, có thể viết như sau: H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) Ngược lại, ở cùng điều kiện thì bình chứa khí HI cũng sẽ xảy ra đồng thời 2 phản ứng như vậy. Khi đó phản ứng được viết như sau: 2HI(g) H 2 (g) + I 2 (g) - Trong thực tế, phản ứng thuận nghịch không thể xảy ra hoàn toàn do trong cùng một điều kiện thì cả phản ứng thuận và phản ứng nghịch xảy ra đồng thời. 2. Cân bằng hóa học 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. Ví dụ 3: Cho thí nghiệm phản ứng giữa H 2 và I 2 như sau:
HÓA 11 CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA HỌC 11 – KNTT - Ban đầu trong hỗn hợp chỉ có I 2 và H 2 nên phản ứng thuận xảy ra. Theo thời gian thì tốc độ phản ứng thuận giảm dần, tốc độ phản ứng nghịch tăng dần đến khi tốc độ hai phản ứng bằng nhau. Khi đó, nồng độ các chất trong hệ không thay đổi nữa. Đồ thị tốc độ phản ứng thuận nghịch giữa iodine và hydrogen - Cân bằng hóa học là cân bằng động, nồng độ các chất không thay đổi do phản ứng thuận và phản ứng nghịch diễn ra đồng thời với tốc độ bằng nhau. Biểu thức của hằng số cân bằng: - Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát sau: aA + bB cC + dD - Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng được xác định theo biểu thức: 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. - Thực nghiệm cho thấy, hằng số cân bằng chỉ phụ thuộc nhiệt độ và bản chất của phản ứng. - Đối với các phản ứng có chất rắn tham gia thì không biểu diễn nồng độ của chất rắn trong biểu thức hằng số cân bằng. Ví dụ 4: - Xét phản ứng H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) . Hằng số cân bằng của phản ứng: K C = - Xét phản ứng C(s) + CO 2 (g) 2CO(g). Hằng số cân bằng của phản ứng: K C = Ví dụ 5: Trong bình kín dung tích 1 lít, người ta cho vào 5,6 gam khí CO và 5,4 gam hơi nước. Phản ứng xảy ra là :CO + H 2 O CO 2  + H 2 . Ở 850 o C hằng số cân bằng của phản ứng trên là 1. Nồng độ mol của CO và H 2 O khi đạt đến cân bằng lần lượt là bao nhiêu? Hướng dẫn giải:
HÓA 11 CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA HỌC 11 – KNTT Ban đầu: [CO] = 0,2M; [H 2 O] = 0,3M Gọi [CO] pư  = aM CO + H 2 O CO 2 + H 2 Ban đầu: 0,2 0,3 0 0 (M) Phản ứng: a a a a (M) Cân bằng: 0,2-a 0,3-a a a (M) Tại cân bằng: [CO] = 0,2 – a; [H 2 O] = 0,3 – a; [CO 2 ] = a; [H 2 ] = a → a = 0,12 → [CO] = 0,08M; [CO 2 ] = 0,18M. Ý nghĩa của hằng số cân bằng: dựa vào độ lớn của hằng số cân bằng có thể biết được nồng độ của chất tham gia hay chất sản phẩm là chiếm ưu thế ở trạng thái cân bằng cũng như dự đoán được phản ứng thuận hay nghịch là phản ứng thuận lợi. Ví dụ 6: Hằng số cân bằng của phản ứng sau đây là rất nhỏ. Trạng thái cân bằng Hằng số cân bằng của phản ứng sau đây là rất lớn. K C của phản ứng này rất nhỏ so với 1, vì vậy phản ứng thuận diễn ra kém thuận lợi hơn rất nhiều so với phản ứng nghịch, các chất ở trạng thái cân bằng chủ yếu là chất ban đầu. K C của phản ứng này rất lớn so với 1, vì vậy phản ứng thuận diễn ra thuận lợi hơn rất nhiều so với phản ứng nghịch, các chất ở trạng thái cân bằng chủ yếu là chất sản phẩm.