Bài giảng Cân bằng hóa học – ThS. Ngô Gia Lương

Chia sẻ: Hồ Phước Bảo | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

138
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cân bằng hóa học" trình bày các nội dung: Phản ứng thuận nghịch và trạng thái cân bằng hóa học, hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của quá trình hóa học, yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học - Nguyên lý Le Chatelier. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cân bằng hóa học – ThS. Ngô Gia Lương

Cân bằng hóa học ThS Ngô Gia Lương HUI© 2006
Cân bằng hoá học 8.1. Phản ứng thuận nghịch & Trạng thái cân bằng hoá học 8.2.Hằng số cân bằng & Mức độ diễn ra của qúa trình hoá học 8.3.Yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hoá học. Nguyên lý Le Chatelier
8.1.P/u thuận nghịch & Trạng thái cân bằng 8.1.1. Phản ứng thuận nghịch  Phản ứng một chiều Ví dụ : 2 KNO3( R ) 2 KNO2 ( R ) O2 ( K ) Chiều p/u : một chiều T P p/u bất thuận nghịch (p/u hoàn toàn) Dùng dấu “ ” : chỉ chiều p/u.
8.1.P/u thuận nghịch & Trạng thái cân bằng 8.1.1. Phản ứng thuận nghịch  Phản ứng thuận nghịch Ví dụ : H 2( k ) I 2( K )  2 HI ( K ) P/u thuận : chiều T P Phản ứng thuận nghịch P/u nghịch : chiều P T Dùng dấu “ ” : chỉ chiều p/u.
8.1.P/u thuận nghịch & Trạng thái cân bằng 8.1.2.Trạng thái cân bằng Ví dụ H 2( k ) + I 2( K )  2 HI ( K ) Vt K t CH 2 CI 2 Vn K n C HI2 Tốc độ p/u C H 2 & C I 2 : lon Vt Vn Lúc đầu ( ) 1 C HI ; nho CH 2 & CI 2 : Tiếp tục p/u ( ) Vt & Vn C HI : Thời gian ( ) 2 Vt Vn Số ptử H2 & I2 HI = Số ptử HI H2 & I2 Nồng độ các chất = const Trạng thái cân bằng
8.2.Hằng số cân bằng & Diễn biến QT hoá học 8.2.1.Hằng số cân bằng của phản ứng Hệ đồng thể aA + bB  cC + dD Vt a KtC C A b B Vn K nCCc C Dd a b c d Khi cân bằng Vt Vn KtC CA B K nC C C D Kt CCc C Dd Hằng số cân bằng Kc Kn C Aa C Bb
8.2.Hằng số cân bằng & Diễn biến QT hoá học 8.2.1.Hằng số cân bằng của phản ứng P/u khí lý tưởng c d nC RT nD RT PCc PDd VC VD K cb Kp a b PAa PBb n A RT nB RT VA VB CCc C Dd (c d a b) K cb Kp a b RT C AC B ( n) Kp K c RT Biến thiên số mol khí
8.2.Hằng số cân bằng & Diễn biến QT hoá học 8.2.1.Hằng số cân bằng của phản ứng Hệ di thể :  R – K CaCO3(R)  CaO(R) + CO2(k) CCaO CCO2 CCaCO3 K cb K cb CCO2 PCO2 Kp K cb KP PCO2 CCaCO3 CCaO  R – L NaCl(R) + H2O(l)  NaCl(dd) + H2O(l) C Na CCl NaCl(R)  Na+ + Cl K cb K cbC NaCl C Na CCl Kc K cb Kc C Na CCl C NaCl
8.2.Hằng số cân bằng & Diễn biến QT hoá học 8.2.2.Phương trình đẳng nhiệt Van’t Hoff Ng.lý 1 : dQ dU VdP dU VdP TdS Ng.lý 2 : dS dQ dQ TdS dU TdS VdP dH T Năng lượng Gibbs G H TS dG d H TS dH (TdS SdT ) dG (TdS VdP) (TdS SdT ) VdP SdT Ở T = const dT = 0 G P RT dP dG VdP dP dG RT P Go P0 P P G G0 RT ln Go RT ln K P Po
8.2.Hằng số cân bằng & Diễn biến QT hoá học 8.2.3.Quan hệ hằng số cân bằng Kcb & Biến thiên thế đẳng áp  Phản ứng đồng thể aA + obB  cC + dD GT GT RT ln Q GT GTo Biến đổi thế đẳng áp ở nhiệt độ T Biến đổi thế đẳng áp tiêu chuẩn ở nhiệt độ T R = 8.314J/moloK Hằng số khí CA , C [CBC , C ]c [CC , C ] D Nồng độ chất A, B, D, C d Q D [C A ]a [C B ]b a, b, c, d Hệ số trong phương trình p/u
8.2.Hằng số cân bằng & Diễn biến QT hoá học 8.2.3.Hằng số cân bằng Kcb & Biến thiên thế đẳng áp GT 0 [CC ]c [C Dằ]ng Khi cân b d [CC ]c [C D ]d G o RT ln K c Q Kc T [C A ]a [C B ]b [C A ]a [C B ]b cb GT 0  P/u củc a ch ất khí [ Pc ] [ PD ]d [ Pc ]c [ PD ]d GTo RT ln K P Q KP [ PA ]a [ PB ]ằb ng [ PA ]a [ PB ]b Khi cân b cb
8.2.Hằng số cân bằng & Diễn biến QT hoá học 8.2.3.Hằng số cân bằng Kcb & Biến thiên thế đẳng áp Mối quan hệ : GTo RT ln K P GTo RT ln K C Biết GTo Tính được K Biết chiều diễn biến Mức độ & Hiệu suất p/u K 0 GTo 0 P/u tự xảy ra K GTo 0 P/u tự xảy ra Hiệu suất
8.2.Hằng số cân bằng & Diễn biến QT hoá học 8.2.3.Hằng số cân bằng Kcb & Hiệu ứng nhiệt phản ứng G o T RT ln K & GTo H 0 T So Ho S0 RT ln K H o T S0 ln K RT R Trong khoảng nhiệt độ hẹp : H = const & S = const Ho S0 ln K1 Tại T1 K1 RT1 R K2 Ho 1 1 ln Ho S0 K1 R T1 T2 ln K 2 Tại T2 K2 RT2 R HUI© 2006 General Chemistry:
Hằng số cân bằng cho phản ứng đồng thể (Dung dịch lỏng , loãng) aA(dd) + bB(dd) ⇌ cC(dd) + dD(dd) CCc C Dd KC cb C Aa C Bb
Phản ứng dị pha CaCO3(r) ⇌ CaO(r) + CO2(k) p CaO p CO 2 p CaCO3 Kp Kp Kp p CO 2 cb p CaCO3 cb p CaO KP K c RT Kc C CO 2 cb Trong biểu thức của hằng số cân bằng K không xuất hiện các thành phần sau: chất rắn nguyên chất, chất lỏng nguyên chất, dung môi.
C2H4 (k) + H2 (k) ⇌ C2H6 (k) pC2H6 Kp = pC2H4 x pH2 NO2 (k) + SO2(k) ⇌ NO(k) + SO3(k) pNO x pSO3 Kp = pNO2 x pSO2 2SO2 (k) + O2(k) ⇌ 2SO3(k) p2SO3 Kp = p2SO2 x pO2
Fe3O4 (r) + 4 H2 (k) ⇌ 3 Fe (r) + 4 H2O(k) p4 H2O Kp = p4H2 Ca(HCO3)2(r) ⇌ CaO(r) + 2CO2(k) + H2O(k) Kp = p2CO2 x p H2O
Mg(OH)2(r) ⇌ Mg2+(dd) + 2OH-(dd) K = [Mg2+]cb .[OH-]2cb = T Mg(OH)2 - Tích số tan CH3COOH(dd) + H2O ⇌ CH3COO- (dd) + H3O+ H 3O CH 3COO Ka Hằng số điện ly của axit CH 3COOH NH4OH (dd) ⇌ NH4+ (dd) + OH(dd) NH 4 OH Kb Hằng số điện ly của baze NH 4 OH
CH3COONa (dd) + 2H2O ⇌ CH3COOH(dd)+NaOH(dd) CH3COO (dd) + 2H2O ⇌ CH3COOH (dd) + OH (dd) CH 3COOH OH Hằng số thuỷ phân Kt CH 3COO
8.3.Yếu tố ảnh hưởng cân bằng. Nguyên lý Le Châtelier 8.3.1.Nguyên lý Le Châtelier 8.3.2,Ảnh hưởng của nhiệt độ 8.3.3.Ảnh hưởng của nồng độ 8.3.4.Ảnh hưởng của áp suất