Sự chuyển dịch cân bằng hóa học và các yếu tố ảnh hưởng
Sự chuyển dịch cân bằng hóa học các yếu tố ảnh hưởng, Hóa học lớp 10, phương trình hóa học lớp 10.
Tài liệu dạy kèm hóa học lớp 10, giáo án dạy thêm hóa học lớp 10, giáo viên dạy thêm hóa học lớp 10, lý thuyết và bài tập hóa học lớp 10.
Sự cân hóa học, các yếu tố ảnh hưởng dịch chuyển cân bằng hóa học, dịch chuyển thuận nghịch.
Một hệ cân bằng được đặc trưng bởi các giá trị hoàn toàn xác định của các thông số như nhiệt độ áp suất, nồng độ các chất của các chất v.v… Nếu như bằng một cách nào đó người ta làm thay đổi một trong các yếu tố này thì trạng thái của hệ sẽ bị thay đổi, các thông số của hệ sẽ nhận những giá trị mới và do đó, hệ chuyển sang một trạng thái mới. Thế nhưng, khi tác động bên ngoài ấy bị loại bỏ thì hệ quay lại trạng thái đầu. Hiện tượng trên được gọi là sự chuyển dịch cân bằng hóa học.
Ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài gây nên sự chuyển dịch cân bằng được nhà bác học người Pháp nghiên cứu và ông đã đưa ra nguyên lý gọi là nguyên lý Le Chatelier.
Phát biểu nguyên lý Le Chatelier:“Khi hệ đang ở trạng thái cân bằng, nếu ta thay đổi một trong các thông số trạng thái của hệ (T, P và C ) thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều chống lại sự thay đổi đó.”
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự dịch chuyển cân bằng
Các hằng số KP, KC, KN đều phụ thuộc vào nhiệt độ nên khi T thay đổi thì các hằng số cân bằng thay đổi theo.
Một hệ đang ở trạng thái cân bằng nếu ta tăng nhiệt độ của hệ thì cân bằng dịch chuyển theo chiều thu nhiệt, khi nhiệt độ của hệ giảm thì cân bằng dịch chuyển theo chiều tỏa nhiệt.
Ví dụ 1: N2(k) + 3H2(k) ⇔ 2NH3(k) ∆Ho = -92, 6kJ.
Vì ∆H0 < 0
Khi nhiệt độ tăng thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều thu nhiệt)
Khi nhiệt độ giảm thì cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (chiều tỏa nhiệt).
Như vậy phản ứng tổng hợp amoniac sẽ đạt hiệu suất cao ở nhiệt độ thấp, tuy nhiên ở nhiệt độ thấp tốc độ phản ứng xảy ra chậm. Thực tế cần chấp nhận sự dung hòa giữa hiệu suất nhiệt động lực học với yếu tố động học.
Ví dụ 2: Xét phản ứng nung vôi là phản ứng thu nhiệt
CaCO3(k) ⇔ CaO(r) + CO2(k) có ∆Ho > 0
Vì ∆Ho > 0
Khi tăng nhiệt độ của hệ thì cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận (chiều thu nhiệt)
Khi giảm nhiệt độ thì cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch (chiều tỏa nhiệt). Vậy để thu được CaO có hiệu suất cao cần nhiệt độ cao.
Vậy một hệ đang ở trạng thái cân bằng nếu ta thay đổi nhiệt độ của hệ thì cân bằng của phản ứng sẽ dịch chuyển theo chiều của phản ứng nào có tác dụng chống lại sự thay đổi đó.
2. Ảnh hưởng của áp suất đến sự dịch chuyển cân bằng
Ta có KP = KN. P∆n
Vì KP không phụ thuộc vào P, nên khi thay đổi thì KP = const nên:
– Nếu ∆n > 0: khi tăng P → KN phải giảm (để giữ KP = const) ⇒ chuyển dịch cân bằng theo chiều nghịch (làm giảm số mol khí) và ngược lại.
– Nếu ∆n < 0: khi tăng P → KN phải tăng (để giữ KP = const) ⇒ chuyển dịch cân bằng theo chiều thuận (làm giảm số mol khí) và ngược lại khi giảm P → KN phải giảm cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch (làm tăng số mol khí).
– Nếu ∆n = 0 ⇒ không ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng.
* Nhận xét: kết quả của sự chuyển dịch cân bằng chống lại sự thay đổi bên ngoài:
+ Nếu P tăng ⇒ cân bằng dịch chuyển theo chiều P giảm (giảm số mol khí ∆n < 0).
+ Nếu P giảm ⇒cân bằng dịch chuyển theo chiều P tăng (tăng số mol khí ∆n > 0).
Ví dụ 1:
N2(k) + 3H2(k) ⇔ 2NH3(k)
Có ∆n = 2 – (3 + 1) = -2 < 0 (chiều thuận), ( nếu ∆n > 0 chiều nghịch )
Nếu tăng áp suất chung của hệ P, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận là chiều làm giảm số mol khí, nghĩa là chiều tạo thành NH3 (hiệu suất phản ứng tăng); nếu ta giảm P thì cân bằng dịch chuyển theo chiều tăng số phân tử khí nghĩa là theo chiều tạo thành N2 và H2 nghĩa là hiệu suất phản ứng giảm. Vì vậy trong công nghiệp, phản ứng tổng hợp NH3 được duy trì ở áp suất 500 – 1000atm và nhiệt độ ở 400 – 500oC.
Ví dụ 2:
CO(k) + H2O(k) ⇔ CO2(k) + H2(k)
Ta có ∆n = (1 + 1) – (1 + 1) = 0 ⇒ P không ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng.
3. Ảnh hưởng của nồng độ đến sự dịch chuyển cân bằng
Xét phản ứng: aA + bB ⇔ cC + dD
Có KC = const ở T = const
Nếu tăng [A], [B] cân bằng dịch chuyển theo chiều tăng [C], [D] (để giữ KC = const) ⇒ cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận làm giảm [A], [B].
Nếu giảm [A], [B] cân bằng dịch chuyển theo chiều giảm [C], [D] (để giữ KC = const) ⇒cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch làm tăng [A], [B].
Tương tự khi tăng nồng độ sản phẩm cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ sản phẩm (chiều nghịch) và làm tăng nồng độ chất tham gia để giữ cho KC=const, hoặc ngược lại.
Vậy khi hệ đang ở trạng thái cân bằng, nếu ta thay đổi nồng độ của một trong các chất thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều chống lại sự thay đổi đó.
Ví dụ: C(r) + CO2(k) ⇔ 2CO(k)
ở T = const, để giữ cho KC = const
Nếu ta tăng nồng độ chất tham gia CO2, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận làm giảm nồng độ CO2 và tạo ta thêm CO2.
Nếu ta giảm nồng độ chất tham gia CO2, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch làm tăng nồng độ CO2 và làm giảm bớt CO.
Chú ý ( Khi tăng hoặc giảm nồng độ sản phẩm)
Nếu tăng nồng độ CO, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch làm giảm nồng độ CO và làm tăng thêm nồng độ CO2
Nếu giảm nồng độ CO, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận làm tăng nồng độ CO và làm giảm thêm nồng độ CO2
TÓM TẮT LẠI:
Sự chuyển dịch cân bằng hóa học và các yếu tố ảnh hưởng
1 ) Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự dịch chuyển cân bằng
Ví dụ 1: N2(k) + 3H2(k) ⇔ 2NH3(k) ∆Ho = -92, 6kJ.
Vì ∆H0 < 0
Khi nhiệt độ tăng thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều thu nhiệt)
Khi nhiệt độ giảm thì cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (chiều tỏa nhiệt).
Ví dụ 2: CaCO3(k) ⇔ CaO(r) + CO2(k) có ∆Ho > 0
Vì ∆Ho > 0
Khi tăng nhiệt độ thì cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận (chiều thu nhiệt)
Khi giảm nhiệt độ thì cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch (chiều tỏa nhiệt).
2 ) Ảnh hưởng của áp suất đến sự dịch chuyển cân bằng
– Nếu ∆n > 0:
Kkhi tăng P ⇒ chuyển dịch cân bằng theo chiều nghịch (làm giảm số mol khí)
Khi giảm P ⇒ chuyển dịch cân bằng theo chiều thuận (làm tăng số mol khí)
– Nếu ∆n < 0:
Khi tăng P ⇒ cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận (làm giảm số mol khí)
Khi giảm P ⇒ cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch (làm tăng số mol khí).
– Nếu ∆n = 0 ⇒ không ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng.
Ví dụ 1: N2(k) + 3H2(k) ⇔ 2NH3(k)
Có ∆n = 2 – (3 + 1) = -2 < 0 (chiều thuận), ( nếu ∆n > 0 chiều nghịch )
Nếu tăng áp suất chung của hệ P, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận là chiều làm giảm số mol khí, nghĩa là chiều tạo thành NH3 (hiệu suất phản ứng tăng)
Nếu ta giảm P thì cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch làm tăng số phân tử khí nghĩa là theo chiều tạo thành N2 và H2 nghĩa là hiệu suất phản ứng giảm.
Ví dụ 2:
CO(k) + H2O(k) ⇔ CO2(k) + H2(k)
Ta có ∆n = (1 + 1) – (1 + 1) = 0 ⇒ P không ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng.
3 ) Ảnh hưởng của nồng độ đến sự dịch chuyển cân bằng
Xét phản ứng: aA + bB ⇔ cC + dD
Nếu tăng [A], [B] ⇒ cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận làm giảm [A], [B].
Nếu giảm [A], [B] ⇒ cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch làm tăng [A], [B].
Tương tự khi tăng nồng độ sản phẩm thì
Nếu tăng [C], [D] ⇒ cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch làm tăng [C], [D].
Nếu giảm [C], [D] ⇒ cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận làm giảm [C], [D].
Ví dụ: C(r) + CO2(k) ⇔ 2CO(k)
Nếu ta tăng nồng độ chất tham gia CO2, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận làm giảm nồng độ CO2 và tạo ta thêm CO2.
Nếu ta giảm nồng độ chất tham gia CO2, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch làm tăng nồng độ CO2 và làm giảm bớt CO.
Chú ý ( Khi tăng hoặc giảm nồng độ sản phẩm)
Nếu tăng nồng độ CO, ⇒ chiều nghịch , giảm nồng độ CO ⇒ chiều thuận
TRUNG TÂM GIA SƯ DẠY KÈM TRỌNG TÍN
Địa chỉ : 413/41 Lê Văn Quới, Bình Trị Đông A, Bình Tân, TPHCM
Điện thoại: (028)66582811, 0946069661, 0906873650, 0946321481, Thầy Tính, Cô Oanh.
Web: giasutrongtin.vn
Tuyển chọn và giới thiệu giáo viên sinh viên gia sư dạy kèm tại nhà, dạy kèm online học sinh uy tín tận tâm và trách nhiệm
Sự chuyển dịch cân bằng hóa học các yếu tố ảnh hưởng
Hóa học lớp 10
Phương trình hóa học lớp 10
Tài liệu dạy kèm hóa học lớp 10
Giáo án dạy thêm hóa học lớp 10
Giáo viên dạy thêm hóa học lớp 10
Lý thuyết và bài tập hóa học lớp 10
Sự cân hóa học
Các yếu tố ảnh hưởng dịch chuyển cân bằng hóa học
Dịch chuyển thuận nghịch.
BÀI VIẾT LIÊN QUAN
-
Bộ đề thi học kỳ 2 hóa học lớp 8 giải chi tiết
-
Bộ đề thi giữa kỳ 2 hóa 8 giải chi tiết, tài liệu ôn thi kiểm tra tiết hóa học lớp 8
-
15 đề thi HK 1 hóa 8 giải chi tiết tài liệu ôn thi học kì 1 hóa học lớp 8
-
Giải hóa học 8 giải toán hóa học lớp 8 chất dư hết sau phản ứng hóa học
-
Bộ đề thi giữa kì 1 hóa học lớp 8 giải chi tiết
-
Cân bằng phương trình hóa học lớp 8 có lời giải
-
Đề thi học sinh giỏi hoá học lớp 8, Giải chi tiết dễ hiểu giúp HS tự học tại nhà
-
Bài Tập Hoàn Thành Chuỗi Phương Trình Hóa Học Lớp 9 Giải Chi Tiết
-
Cu(OH)2 + C2H4(OH)2 = H2O + (C2H4(OHO))2Cu ( Etylen glycol + Cu(oh)2 )
-
AlCl3 + H2O + NH3 = Al(OH)3 + NH4Cl
-
KOH + CH3NH3Cl = H2O + KCl + CH3NH2
-
NaOH + CH3NH3Cl = H2O + NaCl + CH3NH2
-
Điện phân dd CuSO4 điện cực trơ, H2O CuSO4 = Cu H2SO4 O2
-
Al H2O NaOH = H2 NaAlO2 , nhôm tác dụng với dung dịch NaOH
-
CH3CHO + AgNO3 + NH3 -> Ag + NH4NO3 + CH3COONH4
-
H2O+ NaAlO2 + CO2 -> Al(OH)3 + NaHCO3
-
Al+H2O+NaOH -> H2+NaAlO2
-
NaOH + KHCO3 = H2O+ K2CO3+Na2CO3
-
HCl + KHCO3 → H2O + KCl + CO2 ( Cân bằng phương trình hóa học )
-
Ag + HNO3 = AgNO3 + N2 + H2O ( Ag, HNO3 ra AgNO3, N2 )
-
HNO3 + S tạo ra H2SO4 + NO
-
5KClO3 + 6P → 5KCl + 3P2O5 ( Tạo ra phốt pho oxit )
-
Sự chuyển dịch cân bằng hóa học và các yếu tố ảnh hưởng
-
H2O + Na2O → 2NaOH
-
5O2 + 4P → 2P2O5
-
CaO + H2O → Ca(OH)2 ( Canxi oxit + nước -> Canxi hidroxit )
-
2KMnO4 → MnO2 + O2 + K2MnO4
-
4Al + 3O2 → 2Al2O3
-
Al + HCl → AlCl3 + H2
-
3Fe + 2O2 → Fe3O4 ( Sắt + Oxi -> Sắt ( II,III ) Oxit
-
H2O + SO2↔H2SO3