Môn Hóa Học
CÂN BẰNG HÓA HỌC
Kiểm tra bài cũ :
Mỗi học sinh trả lời 4 câu hỏi trắc nghiệm với thời gian 30 giây cho 1 câu, sau đó giải thích vì sao chọn đáp án đúng.
Câu hỏi 1 : Hằng số cân bằng Kc của một phản ứng phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
A. Nồng độ
B. . Nhiệt độ
C. . Áp suất
D. Sự có mặt chất xúc tác.

Câu B
Câu trả lời sau cùng của em ?
Câu hỏi 2 : Một phản ứng thuận nghịch đạt đến trạng thái cân bằng khi nào?
A. Phản ứng thuận đã kết thúc

B. Tốc độ của phản ứng thuận và nghịch bằng
nhau.

C. Phản ứng nghịch đã kết thúc
D. Tất cả đều sai.
Câu B

Câu trả lời sau cùng của em ?
Câu 3: Chọn câu đúng trong các câu sau:
A. Hệ đồng thể là hệ có bề mặt phân chia, hệ dị thể là hệ không có bề mặt phân chia.
B. Giá trị của hằng số cân bằng Kc giúp ta biết được hiệu suất của pứ.
C. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là do tác động của các yếu tố từ bên trong lên cân bằng.
D. Tất cả đều sai.
IV/ Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học :
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)
Phiếu học tập số 1 : Học sinh tham khảo sgk và trả lời từng câu hỏi sau đây :
So sánh vT và vN khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, nồng độ các chất có thay đổi không ?.
C(r) + CO2 (k) ? 2CO(k)
+ Khi ở trạng thái cân bằng : vT = vN, nồng độ của các chất không đổi.
Ở 8000C, Kc = 9,2.10-2
Khi thêm CO2 vào thì hệ cân bằng sẽ biến đổi như thế nào ?
? Thêm CO2 vào hỗn hợp phản ứng, nồng độ CO2 tăng, Kc < 9,2.10-2.
Để KC không đổi thì hệ sẽ chuyển dịch như thế nào để đạt trạng thái cân bằng ?
? Để Kc không đổi, CO2 phải pứ thêm với C tạo ra CO cho tới khi Kc = 9,2.10-2.
Cho biết chiều chuyển dịch của hệ khi thêm CO2?
? khi thêm CO2 vào hệ cân bằng, cân bằng sẽ chuyển dịch từ trái sang phải (theo chiều thuận).
Lí tuận tương tự về trường hợp Bớt CO, hệ cân bằng biến đổi như thế nào ?
Thêm CO2 hoặc bớt CO hệ cân bằng biến đổi như thế nào ?
? Hệ sẽ chuyển dịch từ trái qua phải theo chiều thuận
Với lí luận tương tự các em hãy thảo luận nhóm, sau đó cho biết hệ sẽ biến đổi như thế nào, chuyển dịch theo chiều nào nếu thêm CO hoặc rút bớt CO2 ra khỏi hệ ?
? Ngược lại, nếu ta cho thêm 1 lượng khí CO vào hệ cân bằng hoặc lấy bớt khí CO2 ra, thì cân bằng sẽ chuyển dịch từ phải sang trái (theo chiều nghịch).
Nêu kết luận về ảnh hưởng của nồng đô tới cân bằng hoá học?
? 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 :
Thí nghiệm : Xét hệ cân bằng trong xi lanh kín có pít tông ở nhiệt độ thường không đổi.
N2O4(k) ? 2NO2(k)
(màu nâu đỏ) (không màu)
Phiếu học tập số 2 : Học sinh quan sát thí nghiệm và trả lời các câu hỏi :
Khi đẩy pít tông vào thì áp suất của hệ thay đổi như thế nào
? Khi đẩy pittông vào thì áp suất của hệ tăng .
Hằng số cân bằng KC của hệ thay đổi như thế nào khi ta tăng áp suất của hệ ?
? KC tăng
Nhận xét về màu của hỗn hợp khí ?
? Màu của hỗn hợp khí nhạt dần.
Nhận xét :
N2O4(k) ? 2NO2(k)
(màu nâu đỏ) (không màu)
Phản ứng nghịch từ 2 mol NO2 tạo 1 mol N2O4 ? số mol khí giảm ? áp suất giảm. Từ thực nghiệm màu của hỗn hợp khí nhạt dần chứng tỏ : số mol của N2O4 tăng ? [ N2O4] tăng


Ơ� nhiệt độ xác định KC là không đổi, vậy để KC không đổi khi tăng áp suất. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nào ?
? khi hệ đang ở trạng thái cân bằng, nếu ta tăng áp suất chung của hệ, màu hỗn hợp nhạt dần chứng tỏ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
? Vậy khi tăng áp suất chung của hệ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm áp suất chung của hệ.
Thảo luận nhóm : Lập luận tương tự cho trương hợp kéo pittông ra .
? Khi giảm áp suất chung của hệ bằng cách kéo pít tông ra cho thể tích của hệ tăng, số mol NO2 tăng, số mol N2O4 giảm bớt ? cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận ? làm tăng áp suất.

? Kết luận : Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng thì cân bằng 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.
3/ Ảnh hưởng của nhiệt độ :
* Nhiệt phản ứng :
+ Cho vôi sống vào nước, nước sôi
? phản ứng tỏa nhiệt.
+ Nung đá vôi thành vôi sống phải cung cấp nhiệt
? phản ứng thu nhiệt.
? Để chỉ lượng nhiệt kèm theo mỗi phản ứng hóa học người ta dùng đại lượng nhiệt phản ứng (?H)
+ Phản ứng tỏa nhiệt : các chất phản ứng mất bớt năng lượng ?H < 0, năng lượng tỏa vào môi trường làm nhiệt độ tăng.
+ Phản ứng thu nhiệt : các chất phản ứng phải lấy thêm năng lượng để tạo thành sản phẩm ?H > 0
* Ảnh hưởng của nhiệt độ :
Ví dụ :
CaO + H2O ? Ca(OH)2 ?H = -65 kJ
CaCO3 ? CaO + CO2 ?H = +178 kJ
Xét cân bằng trong bình kín :
NO2 (k) ? 2N2O4 (k) (*) ?H = 58 kJ
(màu nâu đỏ) (không màu)
Phản ứng thuận ?H = +58 kJ > 0 phản ứng thu nhiệt.
Phản ứng nghịch ?H = -58 kJ < 0 phản ứng tỏa nhiệt.
to
Xét thí nghiệm : Ngâm hỗn hợp phản ứng (*) trong nước đá và nước sôi.
Nước đá
Nước sôi
Phiếu học tập số 3 : Sau khi xem mô phỏng thí nghiệm, nhận xét màu của hỗn hợp khí ? xác định chiều chuyển dịch của cân bằng ? kết luận về ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học.

N2O4 (k)? 2NO2 (k) ?H = + 58 kJ
+ Hoãn hôïp ôû traïng thaùi caân baèng, ngaâm bình ñöïng hoãn hôïp vaøo nöôùc soâi, maøu naâu ñoû cuûa hoãn hôïp ñaäm leân  caân baèng chuyeån dòch theo chieàu thuaän  chieàu cuûa phaûn öùng thu nhieät.
+ Ngâm bình vào nước đá, màu của hỗn hợp khí nhạt đi ? cân bằng chuyển dời theo chiều nghịch ? chiều của phản ứng tỏa nhiệt.
? Kết luận : Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt nghĩa là làm giảm tác dụng của việc tăng nhiệt độ và khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt chiều làm giảm tác dụng của việc giảm nhiệt độ.
Ba yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học là nồng độ, áp suất, nhiệt độ được tổng kết thành nguyên lí chuyển dịch cân bằng :
Phiếu học tập số 4 : Nêu điểm giống nhau của chiều chuyển dịch cân bằng khi chịu tác động của nồng độ, áp suất, nhiệt độ. Từ đó phát biểu nguyên lí chuyển dịch cân bằng.
* Nguyên lý chuyển dịch cân bằng : (nguyên lý Lơ Satơlie) 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, 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 làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau nên không 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 :
Ví dụ1 : Trong quá trình sản xuất axit sunfuric có phản ứng :
2SO2 (k) + O2 (k) ? 2SO3 (k) ?H = -198 kJ
Phản ứng này dùng oxi không khí, ở nhiệt độ thường, phản ứng xảy ra rất chậm, và là phản ứng toả nhiệt. Để tăng tốc độ phản ứng phải dùng chất xúc tác và thực hiện phản ứng ở nhiệt độ khá cao.
Nhưng đây là phản ứng tỏa nhiệt, tăng nhiệt độ làm cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm hiệu suất của phản ứng, để hạn chế tác dụng này người ta dùng một lượng dư không khí (tăng nồng độ oxi) làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
Phiếu học tập số 5 : Xét phản ứng :
2SO2 (k) + O2 (k) ? 2SO3 (k) ?H < 0
Ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra rất chậm, làm thế nào để cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận thu được nhiều SO3 ?
- Nêu đặc điểm của phản ứng.
- Dự kiến các cách làm cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận.

Thảo luận nhóm :
Ví dụ2 :
N2 (k) + 3H2 (k) ? 2NH3 (k) ?H = -92 kJ
Đặc điểm của phản ứng : tốc độ phản ứng rất chậm ở nhiệt độ thường, tỏa nhiệt và phản ứng thuận làm giảm áp suất chung của hệ.
Do đó phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ cao, áp suất cao và dùng chất xúc tác. Tuy nhiên nhiệt độ cao làm cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, nên chỉ thực hiện ở nhiệt độ thích hợp (không cao quá).
Phiếu học tập số 6 : Xét phản ứng :
N2 (k) + 3H2 (k) ? 2NH (k) ?H < 0
Ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra rất chậm, làm thế nào để cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận thu được nhiều NH3 ?
- Nêu đặc điểm của phản ứng :
- Dự kiến các cách làm cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận.
Thảo luận nhóm :
Câu 1: cho phương trình phản ứng sau :
CO(k) + H2O(k) CO2 (k) + H2(k) (H= - 41 kJ).
Cân bằng hóa học sẽ chuyển dịch về phía nào? Khi
a. Tăng áp suất chung của hệ
Thêm 1 lượng hơi nước vào ; thêm 1 lượng khí H2 vào
c. Tăng nhiệt độ
d. Tăng thể tích của hệ phản ứng

Thảo luận nhóm :
Câu 4: Khi tăng áp suất, phản ứng nào không ảnh hưởng tới cân bằng :
A. N2 +3H2 = 2NH3
B. 2CO +O2 = 2CO2
C. H2 + Cl2 = 2HCl
D. 2SO2 + O2 = 2SO3

Thảo luận nhóm :
Bài học kết thúc
Cám ơn quí thầy cô và các em học sinh !