Bài 50: Cân bằng hóa học – Bài 4 trang 213 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là gì? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến cân bằng hóa học? Chất xúc tác có ảnh hưởng đến cân bằng hóa học không? Vì sao? Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là gì? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến cân bằng hóa học? Chất xúc tác có ảnh hưởng đến cân bằng hóa học không? Vì sao?  – Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố bên ngoài lên cân bằng. – Những yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học là: nồng độ, áp suất và nhiệt độ. – Chất xúc tác không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học vì chất xúc tác không làm biến đổi nồng độ các chất trong cân bằng và cũng không làm biến đổi hằng số cân bằng. Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau nên có tác dụng làm cho phản ứng thuận nghịch đạt tới trạng thái cân bằng nhanh chóng hơn. 08:01:4718/02/2022 Khi nói đến tốc độ là chúng ta nghĩ ngay tới sự chuyển động nhanh hay chậm, ví dụ như máy bay có tốc độ nhanh, xe đạp có tốc độ chậm. Nội dung bài này sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về tốc độ phản ứng hóa học là gì? Công thức tính tốc độ phản ứng. Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng như: nồng độ, áp suất, nhiệt độ và diện tích tiếp xúc, chất xúc tác; và ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng. I. Khái niệm về tốc độ phản ứng hóa học • Tốc độ phản ứng: - Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩmứng trong một đơn vị thời gian. - Công thức tính tốc độ phản ứng: (mol/l.giây) - Đối với chất tham gia (nồng độ giảm dần) : ΔC = C(ban đầu) – Csau - Đối với chất sản phẩm (nồng độ tăng dần) : ΔC = Csau – C(ban đầu) • Đối với phản ứng tổng quát dạng: aA + bB → cC + dD - Công thức tốc độ phản ứng là: * Ví dụ: Cho phản ứng: Br2 + HCOOH → 2HBr + CO2 Lúc đầu nồng độ Br2 là 0,025 (mol/l), sau 50 giây phản ứng nồng độ Br2 là 0,02 (mol/l). Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 50 giấy tính theo Br2 là? II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng 1. Ảnh hưởng của nồng độ - Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng. 2. Ảnh hưởng của áp suất - Đối với phản ứng có chất khi tham gia, khi áp suất tăng (nồng độ chất khí tăng), tốc độ phản ứng tăng. - Khi tăng áp suất, khoảng cách giữa các phân tử càng nhỏ, nên sự va chạm càng dễ có hiệu quả hơn, phản ứng xảy ra nhanh hơn. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ • Khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăng. • Giải thích: khi nhiệt độ phản ứng tăng dẫn đến hai hệ quả sau: - Tốc độ chuyển động của các phân tử tăng, dẫn đến tần số va chạm giữa các chất phản ứng tăng. - Tần số va chạm có hiệu quả giữa các chất phản ứng tăng nhanh. Đây là yếu tố chính làm cho tốc độ phản ứng tăng nhanh khi tăng nhiệt độ. 4. Ảnh hưởng của diện tích bề mặt - Đối với phản ứng có chất rắn tham gia, khi diện tích bề mặt tăng, tốc độ phản ứng tăng. 5. Ảnh hưởng của chất xúc tác • Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc. (không bị tiêu hao trong quá trình phản ứng). - Những chất xúc tác làm cho quá trình phản ứng xảy ra nhanh hơn là chất xúc tác dương. Trong kĩ thuật hiện đại xúc tác dương được sử dụng rộng rãi. * Ví dụ: trong quá trình tổng hợp NH3, sản xuất H2SO4, HNO3, cao su nhân tạo, chất dẻo,... - Những chất xúc tác làm cho quá trình phản ứng xảy ra chậm được gọi là chất xúc tác âm. * Ví dụ: Quá trình oxi hóa Na2SO3 trong dung dịch thành Na2SO4 xảy ra chậm khi cho thêm glixerin. III. Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng • Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất. Ví dụ: - Nhiệt độ của ngọn lửa axetilen cháy trong oxi cao hơn nhiều so với cháy trong không khí, nên tạo nhiệt độ hàn cao hơn. - Thực phẩm nấu trong nồi áp suất mau chín hơn so với khi nấu ở áp suất thường. Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Tốc độ phản ứng hóa học là gì? Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng hóa học. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công. 09:27:1418/02/2022 Các phản ứng hóa học đều thuộc một trong 2 dạng phản ứng: Phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch. Nội dung bài này sẽ giúp các em biết cân bằng hóa học là gì? Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học và nguyên lý chuyển dịch cân bằng Le Chatelier. I. Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học 1. Phản ứng một chiều - Là phản ứng chỉ xảy ra một chiều từ trái sang phải. * Ví dụ: KClO3 2KCl + 3O2 - Trong phương trình hóa học của phản ứng một chiều, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều phản ứng. 2. Phản ứng thuận nghịch - Là những phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau trong cùng điều kiện. * Ví dụ: Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO - Chiều mũi tên từ trái sang phải là chiều phản ứng thuận. - Chiều mũi tên từ phải sang trái là chiều phản ứng nghịch. - Trong phương trình hóa học của phản ứng thuận nghịch, người ta dùng hai mũi tên ngược chiều nhau. 3. Cân bằng hóa học - Là trạng thái của phản ứng thuận nghịch, ở đó, trong cùng một đơn vị thời gian có bao nhiêu phân tử chất sản phẩm được hình thành từ những chất ban đầu thì có bấy nhiêu phân tử chất sản phẩm phản ứng với nhau để tạo thành chất ban đầu. ⇒ Trạng thái này của phản ứng thuận nghịch được gọi là cân bằng hóa học. - Kết luận: Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.II. Sự chuyển dịch cân bằng - Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân bằng. III. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học 1. Ảnh hưởng của nồng độ - Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó. > Lưu ý: Chất rắn không làm ảnh hưởng đến cân bằng của hệ. 2. Ảnh hưởng của áp suất - Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm áp suất đó. > Lưu ý: Khi số mol khí ở 2 vế bằng nhau (hoặc phản ứng không có chất khí) thì áp suất không ảnh hưởng đến cân bằng. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ * Phản ứng thu nhiệt và phản ứng tỏa nhiệt: - Phản ứng thu nhiệt là phản ứng lấy thêm năng lượng để tạo sản phẩm. Kí hiệu ΔH > 0. - Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng mất bớt năng lượng. Kí hiệu ΔH < 0. * Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt (giảm tác động tăng nhiệt độ). Khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt (giảm tác động giảm nhiệt độ). * Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier (Lơ Sa-tơ-li-ê): Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó. 4. Vai trò của chất xúc tác - Chất xúc tác không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học. - Vai trò chất xúc tác là làm tăng tốc độ phản ứng thuận và phản ứng nghịch với số lần bằng nhau. - Khi chưa cân bằng thì chất xúc tác làm cho cân bằng thiết lập nhanh hơn. IV. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học - Dựa vào những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học và cân bằng hóa học để chọn lọc nâng cao hiệu suất trong sản xuất hóa học. * Ví dụ: trong sản xuất H2SO4 phải dùng trục tiếp phản ứng: 2SO2 (k) + O2 (k) ⇌ 2SO3 ∆H = -198kJ < 0. - Phản ứng tỏa nhiệt, nên khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển theo chiều nghịch giảm hiệu suất phản ứng. Để cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận người ta tăng nồng độ oxi (dùng lượng dư không khí). Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Cân bằng hóa học là gì? Các yếu tố ảnh hướng tới sự cân bằng hóa học, nguyên lý Le Chatelier. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công. |
