BÀI GIẢNG HÓA ĐẠI CƯƠNG A2: CHƯƠNG 2. CÂN BẰNG HOÁ HỌC

Chia sẻ: Tran Van Tue | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

497
lượt xem 82
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Quan sát khí không màu được làm đông lạnh N2O4. Tại nhiệt độ phòng, khí này bị phân hủy thành khí NO2 màu nâu: N2O4(g) ® 2NO2(g). • Tới một lúc nào đó, màu sắc ngừng thay đổi, và chúng ta có một hỗn hợp N2O4 and NO2. Ta nói phản ứng đã đạt cân bằng. • Cân bằng hoá học là điểm mà tại đó nồng độ các chất không thay đổi nữa

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG HÓA ĐẠI CƯƠNG A2: CHƯƠNG 2. CÂN BẰNG HOÁ HỌC

CÂN BẰNG HOÁ HỌC HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 1
Khái niệm về cân bằng • Quan sát khí không màu được làm đông lạnh N2O4. Tại nhiệt độ phòng, khí này bị phân hủy thành khí NO2 màu nâu: N2O4(g) → 2NO2(g). • Tới một lúc nào đó, màu sắc ngừng thay đổi, và chúng ta có một hỗn hợp N2O4 and NO2. Ta nói phản ứng đã đạt cân bằng. • Cân bằng hoá học là điểm mà tại đó nồng độ các chất không thay đổi nữa. HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 2
• Trên quan điểm của thuyết va chạm: – Khi lượng NO2 tăng lên, có khả năng 2 phân tử NO2 va đập vào nhau tạo thành N2O4. – Tại thời điểm ban đầu chưa có N2O4 nên phản ứng nghịch 2NO2(g) → N2O4(g) chưa xảy ra. HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 3
The Concept of Equilibrium HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 4
• Tại điểm mà tốc độ phản ứng phân hủy: N2O4(g) → 2NO2(g) bằng với tốc độ phản ứng nghịch: 2NO2(g) → N2O4(g). tồn tại một cân bằng động (dynamic equilibrium) • cân bằng là động vì phản ứng không hề bị ngừng lại. Lúc đó mọi tốc độ thuận nghịch là như nhau • Tại cân bằng, bao nhiêu N2O4 phản ứng để tạo thành NO2 thì có bấy nhiêu NO2 phản ứng để tạo lại N2O4: N2O4(g) 2NO2(g) HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 5
Khái niệm về cân bằng HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 6
• To ù m la ïi:  Ca â n b a è n g c o ù t ín h c h a á t ñ o ä n g , n g h ó a l a ø lu ù c c a â n b a è n g v e à m a ë t t h ö ïc t e á t h a ø n h p h a à n c a ù c h ô ïp c h a á t k h o â n g t h a y ñ o å i n h ö n g t h ö ïc t e á p h a û n ö ù n g v a ã n x a û y ra v ô ù i v thuaän vaø vnghòch baèng nhau.  Khuynh höôùng töï nhieân cuûa moät phaûn öùng hoùa hoïc laø luoân höôùng tôùi caân baèng.  Caân baèng seõ ñaït ñöôïc khi ∆ G=0. Luùc naøy caân baèng hoùa hoïc laø söï caân baèng giöõa hai yeáu toá aûnh höôûng leân phaûn öùng laø nhieät vaø entropy. HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 7
Hằng số cân bằng • Xem phản ứng N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) a) Nếu ta bắt đầu bằng một hỗn hợp nitrogen và hydrogen (tỷ lệ bất kỳ), phản ứng sẽ đạt tới cân bằng tương ứng với nồng độ không đổi của nitrogen, hydrogen và ammonia. b) Tuy nhiên nếu ban đầu ta chỉ có ammonia và không nitrogen hay hydrogen, phản ứng vẫn xảy ra. N2 và H2 được tạo thành cho tới khi các nồng độ đạt tới cân bằng HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 8
Hằng số cân bằng HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 9
Hằng số cân bằng • Dù thành phần tác chất ban đầu và thành phần sản phẩm ra sao, các nồng độ luôn đạt tới một tỷ lệ như nhau tại cân bằng • Cho một phản ứng bất kỳ aA + bB(g) pP + qQ Biểu thức của hằng số cân bằng là [ P] p [ Q] q Kc = [ A] a [ B] b với Kc là hằng số cân bằng HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 10
Độ lớn của hằng số cân bằng Hằng số cân bằng, K, là tỷ lệ của sản phẩm trên tác chất. Do đó: • K càng lớn thì tại cân bằng nồng độ sản phẩm càng lớn. • Ngược lại, K càng nhỏ thì tại cân bằng nồng độ tác chất càng lớn • Nếu K >> 1, các sản phẩm chiếm ưu thế tại cân bằng và cân bằng chuyển sang phải • Nếu K
The Equilibrium Constant HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 12
Caân baèng ñoàng theå trong dung dòch: • Xeùt phaûn öùng: mA + nB pC + qD • coù : vt = kt [A]m[B]n • vn = kn [C]p[D]q [C]p[D]q • taïi caân baèng : vt = vn  Kc = kt / kn = ------------- • [A]m[B]n • [ C] p[D]q • Vaäy: Kc = ------------- • [ A] m[B]n • trong ñoù Kc=haèng soá caân baèng theo noàng ñoä. HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 13
C a â n b a è n g ñ o à n g t h e å t ro n g Ca p h a k h í: Lie â n h e ä ñ e á n a ù p s u a á t rie â n g p h a à n Lie c u û a h ô ïp c h a á t . () ( PP ) Q pP q KP = ( PA ) B a ( P )b PA = [A](RT) HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 14
Caân baèng dò theå: Trong tröôøng hôïp caân baèng coù söï hieän dieän cuûa chaát khí, trong bieåu thöùc Kc ngöôøi ta chæ chuù yù tôùi chaát khí maø thoâi. CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) [ CaO] • [ CO 2 ] = constant • [ CO 2 ] . Kc = [ CaCO 3 ] ′ = K • constant = [ CO ] ∴ Kc c 2 HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 15
The Equilibrium Constant Heterogeneous Equilibria HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 16
Haèng soá caân baèng vaø naêng löôïng töï do G ∆ Gr = ∆ Gor + RT lnKcb • Ta coù: 0 = ∆ Gor + RT lnKcb • Taïi caân baèng: ∆ Gor= – RT lnKcb • hay • Kcb = Kc hay Kp • Kcb = e-∆ Go/ RT • • HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 17
ÖÙng duïng cuûa haèng soá caân baèng trong hoùa hoïc Döï ñoaùn chieàu phaûn öùng We define Q, the reaction quotient, for a general reaction aA + bB(g) pP + qQ as [ P] p [ Q] q Q= [ A] a [ B] b where [A], [B], [P], and [Q] are molarities at any time. • Q = K only at equilibrium. HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 18
Applications of Equilibrium Constants Predicting the Direction of Reaction • If Q > K then the reverse reaction must occur to reach equilibrium (i.e., products are consumed, reactants are formed, the numerator in the equilibrium constant expression decreases and Q decreases until it equals K). • If Q < K then the forward reaction must occur to reach equilibrium. HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 19
Xaùc ñònh noàng ñoä caùc chaát ôû möùc caân baèng: Coù ∆ Go, R, T => Kc, Kp => [ ] caùc chaát. HOÁ ĐẠI CƯƠNG A2 ƯƠNG II CH 20