Bài giảng Hằng số đặc trưng của các cân bằng hóa học đơn giản trong nước

Chia sẻ: Nguyen Minh Thành | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:107

Thêm vào BST

Báo xấu

538
lượt xem 199
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cân bằng hóa học là sự cân bằng về số lượng nguyên tố của các chất trong hai vế của một phản ứng hóa học. Nguyên tắc: số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau.Đặt ẩn số là các hệ số hợp thức.Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cân bằng nguyên tố và lập phương trình đại số. Chọn nghiệm tùy ý cho một ẩn, rồi dùng hệ phương trình đại số để suy ra các ẩn số còn lại. Phương pháp cân bằng electron. Nguyên tắc: dựa vào sự bảo toàn electron...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hằng số đặc trưng của các cân bằng hóa học đơn giản trong nước

CHƯƠNG 3 HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC CÂN BẰNG HOÁ HỌC ĐƠN GIẢN TRONG NƯỚC GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 1
NỘI DUNG CHÍNH (2LT + 2BT) I. CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN TỬ II. CÂN BẰNG TRAO ĐỔI TIỂU PHÂN III. ỨNG DỤNG GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 2
MỞ ĐẦU Yêu cầu của PứHH: xảy ra hoàn toàn. Khái niệm “hoàn toàn” có tính chất tương đối vì đa số các pứhh đều thuận nghịch K(1) aA + bB dD + eE K(2) Mức độ “hoàn toàn” được đánh giá qua K. K > 107: pứ xảy ra hoàn toàn GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 3
I. CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN TỬ 1. Bán cân bằng trao đổi điện tử 2. Cân bằng trao đổi điện tử 2.1. Hằng số cân bằng, dự đoán chiều phản ứng 2.2. Thế tương đương của dd chứa 2 đôi oxy hóa khử GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 4
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử ĐN: Là quá trình cho - nhận điện tử xảy ra giữa 2 dạng oxy hoá (ox) và khử (kh) của một đôi oxy hoá khử liên hợp(ox/kh) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 5
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử M M – ne- → Mn+ (1) - + - + - + Mn+ Mn+ + ne- → M (2) - + - + - + (1) > (2) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 6
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử Me + - + - + - + - + - + - e- Mn+ + me- → M(n-m)+ GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 7
Điện cực hydro tiêu chuẩn Quy ước: Pt E02H+/H2 = 0 V GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 8
GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 9
n+ - M + ne ⇒ M - H 2 - 2e ⇒ 2H + Tổng cộng n+ n M + H 2 ⇔ M + nH + ĐHBK 2 GV: Trần T Phương Thảo 10
⎛ (H ) + n ⎞ ΔG T = - n.F.ΔE = ΔG 0 T + RT.ln⎜ n + ⎟ ⎜ (M ).(PH )n/2 ⎟ ⎝ 2 ⎠ ΔE = E M n+ /M - E 2H + /H = E M n+ /M 2 0 n+ ⇒ ΔG T = ΔG T - RT.ln(M ) = - n.F.E M n+ /M ΔG 0 T RT n+ ⇒ E M n+ /M =- + .ln(M ) nF nF GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 11
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử Khi hiện diện trong nước, cặp ox/kh tạo cho dd một thế tính theo phương trình Nernst: GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 12
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử Với: E0: hằng số đặc trưng cho khả năng oxy hóa - khử của đôi ox/kh liên hợp R = 8,3144 J/mol.oK T = 298oK F = 96493 Cb/mol (ox), (kh): hoạt độ của 2 dạng ox và kh (với arắn = 1 và pkhí = 1 atm) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 13
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử Thay các giá trị và nếu dd loãng, thay hoạt độ bằng nồng độ: 0,059 [ox] o E=E + lg (1) n [kh] o 0,059 [ox] + m E=E + lg( .[H ] ) (2) n [kh] o 0,059 [ox] + m E=E + lg( p .[H ] ) (3) n GV: Trần T Phương Thảo [kh] ĐHBK 14
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử Ở điều kiện (25oC, 1atm); pH 0 và [ox] = [kh]: → E = E0 E0 là: thế oxy hoá chuẩn thể hiện cho khả năng oxy hoá hay khử của hai dạng liên hợp hằng số đặc trưng của bán cân bằng trao đổi điện tử GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 15
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử PbO2↓ + 4H+ + 2e ↔ Pb2+ +2H2O Cl2 ↑ + 2e ↔ 2Cl- GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 16
2. Cân bằng trao đổi điện tử ĐN: Là quá trình cho - nhận điện tử xảy ra giữa 2 đôi oxy hoá - khử khác nhau. 2.1. Hằng số cân bằng, dự đoán chiều phản ứng 2.2. Thế tương đương của dd chứa 2 đôi oxy hóa khử GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 17
Hằng số cân bằng Xét 2 đôi oxy hoá khử liên hợp : Ox1 + n1e ↔ Kh1 Eo1 Kh2 - n2e ↔ Ox2 Eo2 ------------------------------- K (1) n2Ox1 + n1kh2 ←⎯ → n1Ox2 + n2Kh1 ⎯ GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 18
Hằng số cân bằng Tại cân bằng, Kthuận hoặc Knghịch cho biết mức độ của phản ứng. n1 n2 1 [Ox 2 ] [Kh1 ] K thuaän = = n2 n1 K nghòch [Ox1 ] [Kh 2 ] → Chỉ cần xét một trong 2 giá trị thì suy ra được chiều phản ứng. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 19
Hằng số cân bằng Mỗi đôi oxy hoá khử có thế như sau: Ở trạng thái cân bằng ta có: GV: Trần T Phương Thảo Ecb = E1 = E2 ĐHBK 20