BÀI GIẢNG HÓA ĐẠI CƯƠNG: CÂN BẰNG HOÁ HỌC

Chia sẻ: Nguyễn Thanh Hùng | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

117
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phản ứng đồng thể - pư trong thể tích 1 pha HCl(dd) + NaOH(dd) = NaCl (dd) + H2O(l) Phản ứng dị thể - pư diễn ra trên bề mặt phân chia pha Zn (r) + 2HCl (dd) = ZnCl2(dd) + H2(k) Phản ứng đơn giản - pư diễn ra qua 1 giai đoạn (1 tác dụng cơ bản) Ví dụ: H2(k) + I2(k) = 2HI (k) Phản ứng phức tạp – pư diễn ra qua nhiều...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG HÓA ĐẠI CƯƠNG: CÂN BẰNG HOÁ HỌC

CÂN BẰNG HOÁ HỌC CHƯƠNG 8 Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company All rights reserved. Requests for permission to make copies of any part of the work should be mailed to: Permissions Department, Harcourt Brace & Company, 6277 Sea Harbor Drive, Orlando, Florida
•Phản ứng một chiều (phản ứng hoàn toàn): = hay → Ví dụ - KClO3 = KCl (r) + 3/2O2(k) • Phản ứng thuận nghịch (phản ứng không hoàn toàn): ⇌ Ở cùng đk, pư xảy ra đồng thời theo hai chiều ng ược nhau Ví dụ - H2 (k) + I2 (k) ⇌ 2HI (k)
Phản ứng đồng thể - pư trong thể tích 1 pha HCl(dd) + NaOH(dd) = NaCl (dd) + H2O(l) Phản ứng dị thể - pư diễn ra trên bề mặt phân chia pha Zn (r) + 2HCl (dd) = ZnCl2(dd) + H2(k) Phản ứng đơn giản - pư diễn ra qua 1 giai đoạn (1 tác dụng cơ bản) Ví dụ: H2(k) + I2(k) = 2HI (k) Phản ứng phức tạp – pư diễn ra qua nhiều giai đoạn ( nhiều tác dụng cơ bản) Các giai đoạn : nối tiếp , song song, thuận nghịch…
Phân tử số - là số tiểu phân của chất phản ứng tương tác gây nên biến đổi hoá học trong 1 tác dụng cơ bản.(nguyên dương, ≤ 3) Đối với pư đơn giản PTS=1 → pư đơn phân tử I2 (k) = 2I(k) PTS=2 → pư lưỡng phân tử H2(k) + I2(k) = 2HI (k) PTS=3 → pư tam phân tử 2NO (k) + O2(k) = 2NO2(k) Định luật tác dụng khối lượng (M.Guldberg và P. Waage ) Ở nhiệt độ không đổi, pư đồng thể, đơn giản: aA + bB = cC + dD Tốc độ phản ứng : v = k.Ca .Cb
Cân bằng hóa học Phản ứng của hệ khí lý tưởng (pư đơn giản ): aA (k) + bB(k) ⇌ cC(k) + dD(k) τ=0 C0A C0B 0 0 (mol/l ) τ ↑ CA ↓ Cb ↓ Cc ↑ CD ↑ vt = vn (CA)cb=const (CB)cb=const (Cc)cb=const (CD)cb =const ∆G=0 (PA)cb=const (PB)cb=const (PC)cb=const (PD)cb =const v vt v t = k t C aA C bB vt = vn vn vn = k nC C c C d D 0 τ cb τ
Nhận xét về trạng thái cân bằng hoá học •Trạng thái cbhh là trạng thái cân bằng động. •Trạng thái cân bằng ứng với ∆Gpư= 0 . (A’=0) • Dấu hiệu của trạng thái cân bằng hoá học: Tính bất biến theo thời gian  Tính linh động  Tính hai chiều.
Examples of Chemical Equilibria Sự tạo thành thạch nhũ CaCO3(r) + H2O(l) + CO2(k) Ca2+(dd) + 2 HCO3-(dd)
Hằng số cân bằng cho phản ứng đồng thể Hệ khí lý tưởng aA(k) + bB(k) ⇌ cC(k) + dD(k) (pư đơn giản ) k t .( C a A ) cb .( C b B ) cb = k n .( C c C ) cb .( C d D ) cb Khi trạng thái đạt cân bằng: vt = vn kt C cC C dD KC = =( a b ) cb kn CACB • K– h p cCằpng Kp = ( d D số ở ( nhi C ệt RT ) cb = ( C ) đ c ( ộ C xác D RT ) đ d ịnh: hằng C c s C C D d ố cân bằng. ) cb = ( ( c+ d− a − b ) ) cb ( RT ) a b p p A B ( CA RT ) ( CBRT )a b C C a A b B K p = K C ( RT ) ∆n
Xác định K 2 NOCl(K) 2 NO(k) + Cl2(k) [NOCl] [NO] [Cl2] Ban đầu 2.00 0 0 Phản ứng - 0.66 +0.66 +0.33 Cân bằng 1.34 0.66 0.33 [ N O ] 2 [ C l2 ] K = [ N O C l] 2 [N O ] 2 [C l2 ] (0 .66) 2 (0 .3 3 ) K = = = 0 .0 8 0 [N O C l] 2 (1 .3 4)2
Hằng số cân bằng cho phản ứng đồng thể (Dung dịch lỏng , loãng) aA(dd) + bB(dd) ⇌ cC(dd) + dD(dd) C cC C dD K C =( )cb C aA C bB
Phản ứng dị pha CaCO3(r) ⇌ CaO(r) + CO2(k) p CaO p CO 2 p CaCO3 K ′p = ( ) cb K p = K′p = ( p CO 2 ) cb p CaCO3 p CaO K P = K c RT K c = 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.
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+ Ka = [ H O ][CH COO ] 3 + 3 − Hằng số điện ly của axit [ CH 3COOH] NH4OH (dd) = NH4+ (dd) + OH-(dd) Kb = [NH ][OH ] + 4 − [NH 4 OH ] Hằng số điện ly của baze CH3COONa (dd) + 2H2O ⇌ CH3COOH (dd) + NaOH(dd) CH3COO- (dd) + 2H2O ⇌ CH3COOH (dd) + OH- (dd) [ CH 3COOH ][ OH − ] = Kt [CH COO ] 3 − Hằng số thuỷ phân
NHẬN XÉT về Kp và Kc  Là hằng số ở nhiệt độ nhất định, chỉ phụ thuộc vào bản chất pư và nhiệt độ, chứ không phụ thuộc vào nồng độ hoặc áp suất riêng phần của chất pư Phụ thuộc vào cách thiết lập các hệ số trong ptpư. Hằng số cân bằng Kp ,Kc không có thứ nguyên. Hằng số cân bằng không phụ thuộc vào chất xúc tác Hằng số cân bằng có giá trị càng lớn thì hiệu suất pư càng cao.
Viết biểu thức hằng số cân bằng S(r) + O2(k) SO2(k) [S O 2 ] K = [O 2 ]
NH3(dd) + H2O(l) NH4+(dd) + OH-(dd) + [N H 4 ][O H ]- K = [N H 3 ]
S(r) + O2(k) SO2(k) K1 = [SO2] / [O2] SO2(k) +1/2 O2(k) SO3(k)K2 = [SO3] / [SO2][O2]1/2 S(r) + 3/2 O2(k) SO3(k) K = ???? [SO 3 ] Knet = 3/2 = K1 • K 2 [O2 ]
Thay đổi hệ số tỉ lượng [S O 3 ] K = S(r) + 3/2 O2(k) SO3(k) [ O 2 ] 3 /2 2 S(r) + 3 O2(k) 2 SO3(k) K n ew = [S O 3 ] 2 [O 2 ] 3 [SO 3 ]2 Knew = = (Kold)2 [O2 ]3
Đổi chiều phản ứng [S O 2 ] K = S(r) + O2(k) SO2(k) [O 2 ] [O 2 ] SO2(k) S(r) + O2(k) K new = [S O 2 ] Kthuận = 1/Knghịch
Quan hệ giữa hằng số cân bằng và ∆ G PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ aA + bB ⇌ cC + dD Khí lý tưởng  p cC p dD  QP Qc 0 T   ∆G T = ∆G + RT ln a b  = ∆G T + RT ln Q P = RT ln 0 = RT ln  pA pB τ KP Kc Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng: ∆GT = 0  pCc pDd  ∆G = − RT ln a b  = − RT ln K p 0 T  p A pB cb Dungdịch  C cC C dD  Qc 0 T   ∆G T = ∆G + RT ln a b  = ∆G T + RT ln Q c = RT ln 0 lỏng,loãng  CACB τ Kc Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng: ∆GT = 0  C c C d  ∆GT0 = − RT ln Ca Db  = − RT ln K C  C AC B  cb ⇒ Kp = f(bc pư, T) Kp ≠ f(C)
Quan hệ giữa hằng số cân bằng và ∆ G Phản ứng dị pha : aA + bB ⇌ cC + dD Q ∆G T = ∆G + RT ln Q = RT ln 0 T K  [ C] [ D ]  c d  [ C] [ D ]  c d Q= a b K = Q cb =  a b   [ A ] [ B]  τ  [ A ] [ B]  cb Chất khí [] → P (atm) Dung dịch loãng [] → C (mol/l) Rắn nc, lỏng nc, dung môi (H2O) → 1