Bài

1
CÂN BẰNG
HÓA HỌC

Nội dung bài học
PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU VÀ PHẢN
ỨNG THUẬN NGHỊCH

CÂN BẰNG HÓA HỌC

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG
HÓA HỌC

Phản ứng một chiều và phản ứng thuận
nghịch

1.Phản ứng một
chiều.

2.Phản ứng thuận
nghịch

Phản ứng một chiều và phản ứng thuận
nghịch
Các đặc điểm của phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch
Phản ứng một chiều
A+B C+D
Phản ứng chỉ xảy ra 1 chiều từ chất phản
ứng tạo thành chất sản phẩm

01

Phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau phản ứng
chỉ còn lại các chất C và D
Ví dụ: (trên bảng)

03

Phản ứng thuận nghịch
A+ B C + D
Trong cùng điều kiện, phản ứng xảy ra đồng
thời theo 2 chiều trái ngược nhau:
( thuận
( chiều nghịch
Phản ứng xảy ra không hoàn toàn, sau phản
ứng tồn tại đủ các chất A,B,C,D
Ví dụ: (trên bảng)

02

04

Phản ứng một chiều và phản ứng thuận
nghịch

1.Phản ứng một chiều.

• Là phản ứng chỉ xảy ra một chiều

2.Phản ứng thuận nghịch

Là phản ứng xảy ra theo hai chiều trái
ngược nhau trong cùng điều kiện

CÂN BẰNG HÓA HỌC

1. Trạng thái cân bằng.
2. Hằng số cân bằng

CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Trạng thái cân bằng.
Cho bảng số liệu về phản ứng H2(g) + I2 (g)

Hãy thực hiện nhiệm vụ 02 đã nêu trong vở ghi bài

CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Trạng thái cân bằng.
Đáp án nhiệm vụ 2

a. Vẽ đồ thị thay đổi
số mol các chất theo
thời gian.

CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Trạng thái cân bằng.
b. Từ đồ thị, nhận xét về
sự thay đổi số mol của
các chất theo thời gian.

Đáp án nhiệm vụ 2
b. Từ đồ thị ta thấy: Lúc đầu số mol HI = 0, theo thời
gian, số mol H2 và I2 giảm dần, số mol HI tăng dần, đến
khi số mol của H2, I2, HI không đổi.

c. Viết biểu thức định luật
tác dụng khối lượng đối
với phản ứng thuận và
phản ứng nghịch, từ đó
dự đoán sự thay đổi tốc
độ của mỗi phản ứng
theo thời gian

- Ban đầu tốc độ phản ứng thuận giảm dần, sau một thời gian
tốc độ phản ứng thuận không thay đổi theo thời gian.
- Ban đầu tốc độ phản ứng nghịch tăng dần, sau một thời gian
tốc độ phản ứng nghịch không thay đổi theo thời gian.

CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Trạng thái cân bằng.
Đáp án nhiệm vụ 2
d. Bắt đầu từ thời điểm
d. Tại thời điểm phản ứng thuận nghịch đạt tới trạng
nào thì số mol các chất
thái cân bằng thì số mol các chất trong hệ phản ứng
trong hệ phản ứng không không thay đổi nữa.
thay đổi nữa?

Kết luận: trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái
tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch

CÂN BẰNG HÓA HỌC
2. Hằng số cân bằng

Hãy thực hiện nhiệm vụ 03 đã nêu trong vở ghi bài

CÂN BẰNG HÓA HỌC
2. Hằng số cân bằng
Đáp án nhiệm vụ 3

Nhận xét kết quả:

hằng số cân bằng Kc gần như
không đổi (không phụ thuộc vào
nồng độ)

CÂN BẰNG HÓA HỌC
2. Hằng số cân bằng

KẾT LUẬN

 Phản ứng tổng quát: aA + bB + dD
 Kc không phụ thuộc vào nồng độ mà phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất
của phản ứng
 Không biểu diễn nồng độ của chất rắn trong Kc
 Kc càng lớn thì phản ứng thuận càng chiếm ưu thế hơn và ngược lại.

Xét hệ cân bằng sau trong một bình kín ở nhiệt độ cao và
không đổi:
C(r)+CO2(k)
2CO(k)
KC = [CO]2
[CO2]
Ở 8000C, hằng số cân bằng KC không biến đổi và
bằng 9,2.10-2.
Nhận xét: 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.

1. Ảnh hưởng của nồng độ
Xét một hệ cân bằng sau trong một bình kín ở nhiệt độ cao và không
đổi:
C(r) + CO2(k)

2CO (k) (1)

• Khi ở trạng thái cân bằng : vt = vn , nồng độ của các chất không
đổi.
• Thêm CO2 vào hỗn hợp phản ứng ,nồng độ CO2 tăng làm vt > vn
phản ứng tạo nhiều CO hơn.
nồng độ CO2 giảm, nồng độ CO tăng
vt giảm, vn tăng đến một lúc nào đó vt = vn thì phản ứng đạt đến
trạng thái cân bằng mới có nồng độ CO2 nhỏ hơn, nồng độ CO lớn hơn
so với trạng thái cân bằng đầu.
Cân bằng đã chuyển dời theo phản ứng thuận

• Tương tự khi lấy bớt CO ra khỏi hỗn hợp: cân bằng
chuyển dời theo chiều thuận.
Thêm CO vào: cân bằng chuyển dời theo chiều nghịch.

Kết luận: Khi tăng hoặc giảm nồng độ của một
chất trong cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng
chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của
việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó .
Chú ý : Khi thêm hoặc bớt
lượng chất rắn không ảnh
hưởng đến cân bằng (cân
bằng không chuyển dịch)

2.Ảnh hưởng
của áp suất

Video thí nghiệm

Quan sát hiện tượng thí nghiệm
nhạt dần (tạo
1.Khi nén(tăng) áp suất màu hỗn hợp khí như thế nào ?N...(1)
O)
2

4

đậm dần (tạo NO2)

2.Khi giảm áp suất màu hỗn hợp khí như thế nào?...(2).

Cơ sở lý thuyết
1.Viết về một phương PV=nR
trình vật lý hay hóa học đã biết về mối
quan hệ giữa số mol và Táp suất…(3)
2.Từ phương trình trên cho biết mối tương quan (tỷ lệ thuận
tỉ lệsuất?....(4)
thuận
hay nghịch ) giữa hai đại lượng số mol và áp
3. Từ phương trình phản ứng : N2O4(k)
NO2(k)
tăng

Phản ứng thuận :số mol…(5)
giảm
Phản ứng nghịch:số mol…(7)

tăng

áp suất…(6).
giảm
áp suất…(8).

2. Ảnh hưởng của áp suất
• Kết luận: Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của
hệ cân bằng thì bao giờ cũng chuyển dịch theo
chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hay giảm
áp suất đó.
• Chú ý : Nếu phản ứng có số mol khí ở hai vế
bằng nhau hoặc phản ứng không có chất khí thì
áp suất không ảnh hưởng đến cân bằng.

Hằng số lí tưởng
1.Cân bằng trong hệ đồng thể

Khái niệm :Hệ đồng thể là hệ không có bề
mặt phân chia trong hệ.

Xét hệ cân bằng sau:
N2O4(K)

2NO2(K)

(Xét hệ cân bằng ở 25oC)

Hệ cân bằng N2O4 (K)
Nồng độ ban đầu,
mol/l

2NO2 (K) Ở 25OC

Nồng độ ở trạng thái
cân bằng, mol/l

Tỉ số nồng
độ luc cân
bằng

[N2O4]0

[NO ]
2O

[N2O4]

[NO2]

[NO2]
[N2O4]

0,6700

0,0000

0,6430

0,0574

4,65.10-3

0,4460

0,0500

0,4480

0,0457

4,66.10-3

0,5000

0,0300

0,4910

0,0475

4,60.10-3

0,6000

0,0400

0,5940

0,0523

4,60.10-3

0,0000

0,2000

0,0898

0,0204

4,63.10-3

1: CÂN BẰNG TRONG HỆ SỐ ĐỒNG
THỂ
2
[NO
(*)2]
K
=
C
[N2O4]

Hằng số cân bằng Kc của phản ứng
xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Phương
trình tổng quát:
c
d
[C] [D]
b + bB
aA
Cc+dD
[A]a[B]
Kc =

2.Cân bằng trong hệ dị thể
Khái niệm:Hệ dị thể là hệ có bề mặt phân
chia trong hệ , qua bề mặt này có sự thay
đổi đột ngột tính chất.

2: Cân bằng trong hệ dị thể
• Xét hệ cân bằng :
C(r) + CO2 (k)

2CO(k)

Nồng độ của chât rắn được coi là hằng số, nên nó không có mặt trong biểu thức hằng số
cân bằng Kc. Đối với cân bằng trên ta có :

Kc = [CO]2
[CO2]
Gía trị hằng số cân bằng có ý nghĩa rất lớn, vì nó cho biết lượng chất phản ứng còn lại và
lượng sản phẩm thu được tạo thành ở vị trí cân bằng, do đó biết được hiệu suất của phản
ứng. Thhis dụ :

CaCO3 (r)

CaO (r) +CO2(k) ; KC=[CO2]

Ở 8200C, KC = 4,28.10-3, do đó [CO2] = 4,28.10-3 mol//l
Ở 8800C, KC = 1,06.10-2, nên [CO2] = 1,06.10-2mol/l
Vậy ở nhiệt độ cao hơn, khi phản ứng ở trạng thái cân
bằng, lượng CO2 ( đồng thời lượn
CaO) tạo thành theo phản
ứng nhiều hơn nghĩa là ở nhiệt
độ cao hơn hiệu xuât chuyển
hóa CaCO3 thành CaO và CO2
lớn hơn

3. Ảnh hưởng của nhiệt độ

•  

•  

Đậm
lên
thuận

Nhạt đi

Nghịch

thu

Toả
nhiệt

thu
tăng
tỏa
giảm

Nêu điểm giống nhau của chiều
chuyển dịch cân bằng khi chịu tác
dụng của nồng độ, áp suất, nhiệt độ.
Từ đó phát biểu nguyên lí chuyển
dịch cân bằng?

Nguyên lý chuyển dịch cân bằng (nguyên lí lơ sa –tơ –li-ê )
le chatelier
Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi
chịu một tác động bên ngoài như biến đổi nồng độ, nhiệt độ,
áp suất sẽ chuyển dịch cân bằng theo chiều làm giảm tác
động bên ngoài đó.

4. Vai trò của chất xúc tác:
• Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc
độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau nên không
làm ảnh hưởng đến cân bằng hóa học.
• Chất xúc tác làm cho phản ứng nhanh đạt đến trạng
thái cân bằng.

IV. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân
bằng hóa học trong sản xuất hóa học:
VD1: Xét quá trình sản xuất axit sunfuric có phản ứng:
2SO2(k) + O2(k)
2SO3(k) , ΔH= -198kJ< 0
Ở nhiệt độ thường phản ứng này thường xảy ra rất chậm.

Làm thế nào để cân bằng phản ứng
chuyển dịch theo chiều thuận thu được
nhiều SO3?

2SO2(k) + O2(k)

2SO3(k) , ΔH= -198kJ< 0

Để tăng tốc độ của phản ứng thì:
- Tăng nhiệt độ.
- Dùng chất xúc tác.
Nhưng đây là phản ứng tỏa nhiệt nên khi tăng nhiệt độ, cân bằng
chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm hiệu suất của phản ứng.
Để hạn chế tác dụng này thì người ta đã dùng một lượng dư oxi,
nghĩa là tăng nồng độ oxi nên sẽ làm cho cân bằng chuyển dịch
theo chiều thuận.

VD2: Xét quá trình tổng hợp amoniac:
N2(k)

+

3H2(k)

2NH3(k)

ΔH =-92kJ

Ở nhiệt độ thường phản ứng này thường xảy ra rất chậm.

Làm thế nào để cân bằng phản ứng chuyển
dịch theo chiều thuận thu được nhiều
NH3?

N2(k)

+

3H2(k)

2NH3(k)

ΔH =-92kJ

Để tăng tốc độ của phản ứng thì phải thực hiện:
- Ở nhiệt độ cao.
- Ở áp suất cao.
- Dùng chất xúc tác.
Ở áp suất cao, cân bằng sẽ chuyển dịch sang phía tạo ra
NH3, nhưng ở nhiệt độ cao cân bằng chuyển dịch theo chiều
ngược lại, nên chỉ thực hiện phản ứng ở nhiệt độ thích hợp.

THE END