Bài 1. Khái niệm về cân bằng hoá học

Mục tiêu bài học

• Phân biệt phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch, nêu được thế nào là trạng thái cân bằng hoá học.
• Viết được biểu thức hằng số cân bằng $K_C$ cho một phản ứng thuận nghịch.
• Vận dụng nguyên lí Le Chatelier dự đoán chiều chuyển dịch cân bằng khi thay đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ.
• Tính được $K_C$ hoặc nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng từ số liệu cho trước.

Khái niệm chính

Phản ứng thuận nghịch

Phản ứng xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện.

Cân bằng hoá học

Trạng thái mà tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch nên nồng độ các chất không đổi.

Cân bằng động

Ở cân bằng, phản ứng thuận và nghịch vẫn tiếp diễn, chỉ là với tốc độ bằng nhau.

Hằng số cân bằng $K_C$

Đại lượng đặc trưng cho cân bằng, chỉ phụ thuộc nhiệt độ và bản chất phản ứng.

Chuyển dịch cân bằng

Sự chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do điều kiện thay đổi.

Nguyên lí Le Chatelier

Cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài lên hệ.

Công thức

• $K_C=\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$

  Hằng số cân bằng của phản ứng $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$ (chất rắn không có mặt trong biểu thức)

  • $K_C$hằng số cân bằng nồng độ
  • $[A],[B],[C],[D]$nồng độ mol ở trạng thái cân bằng(mol/L)
  • $a,b,c,d$hệ số tỉ lượng

Thí nghiệm

• Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng $2NO_2 \rightleftharpoons N_2O_4$

  Giáo viên biểu diễn

  Mục đích: Quan sát cân bằng chuyển dịch khi đổi nhiệt độ qua màu khí.

  Ngâm ống vào nước nóng, màu nâu đỏ đậm lên ($NO_2$ tăng); ngâm vào nước đá, màu nhạt đi. Phản ứng tạo $N_2O_4$ toả nhiệt nên tăng nhiệt độ làm cân bằng dịch sang trái.

  Dụng cụ: 2 ống nghiệm kín chứa khí $NO_2$, cốc nước đá, cốc nước nóng

  Làm thí nghiệm ảo