Lý thuyết Hóa học 11 Kết nối tri thức (cả năm)

Bài 1: Khái niệm về cân bằng hoá học
I. Phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch 1. Phản ứng một chiều
Trong điều kiện xác định, phản ứng xảy ra theo chiều từ chất tham gia tạo thành sản
phẩm mà sản phẩm không thể tác dụng với nhau để tạo thành chất ban đầu, gọi là phản ứng một chiều.
Phương trình hoá học của phản ứng một chiều được biểu diễn bằng mũi tên chỉ chiều phản ứng. Ví dụ: NaOH + HCl → NaCl + H2O
2. Phản ứng thuận nghịch
Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện.
Phương trình hoá học của phản ứng thuận nghịch được biểu diễn bằng hai nửa mũi tên
ngược chiều nhau. Chiều từ trái sang phải là chiều phản ứng thuận, chiều từ phải sang
trái là chiều phản ứng nghịch. Ví dụ: Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO
Trong thực tế, các phản ứng thuận nghịch xảy ra không hoàn toàn, bởi vì trong cùng một
điều kiện, các chất phản ứng tác dụng với nhau tạo thành chất sản phẩm (phản ứng
thuận), đồng thời các chất sản phẩm lại tác dụng với nhau tạo thành các chất ban đầu (phản ứng nghịch). II. Cân bằng hoá học 1. Trạng thái cân bằng
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 hoá học là một cân bằng động, các chất tham gia phản ứng liên tục phản ứng
với nhau để tạo thành sản phẩm và các chất sản phẩm cũng liên tục phản ứng với nhau
để tạo thành các chất đầu nhưng với tốc độ bằng nhau nên ở trạng thái cân bằng, nồng
độ các chất không thay đổi. 2. Hằng số cân bằng
a. Biểu thức của hằng số cân bằng
Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát: aA + bB ⇌ cC + dD
Ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng (KC) của phản ứng được xác định theo biểu thức: c d [C] [D] K  C a b [A] [B] Trong đó:
[A], [B], [C], [D] là nồng độ của các chất A, B, C, D ở trạng thái cân bằng.
a, b, c, d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình hoá học của phản ứng. Chú ý:
- Thực nghiệm cho thấy: hằng số cân bằng KC của một phản ứng thuận nghịch chỉ phụ
thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng.
- Đối với các phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ của chất rắn trong
biểu thức hằng số cân bằng.
b. Ý nghĩa của hằng số cân bằng
Hằng số cân bằng KC phụ thuộc vào bản chất của phản ứng và nhiệt độ. c d
Biểu thức xác định hằng số cân bằng [C] [D] K  cho thấy: K C a b [A] [B]
c càng lớn thì phản ứng
thuận càng chiếm ưu thế hơn và ngược lại KC càng nhỏ thì phản ứng nghịch càng chiếm ưu thế hơn.
III. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng hoá học
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ, tức là chiều phản ứng thu nhiệt ( 0
 H  0 ), nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ và r 298 ngược lại.
2. Ảnh hưởng của nồng độ