Bài Giảng Hóa Đại Cương 2 - Chương 2

Trong thực tế có những phản ứng xảy ra đến cùng, một (hoặc nhiều) chất phản ứng đến hết, ví dụ như phản ứng nhiệt phân KClO3 có MnO2 xúc tác, phản ứng sẽ xảy ra đến khi hết KClO3,... là phản ứng một chiều. Nhưng có một số phản ứng khác như phản ứng ester hóa, phản ứng thủy phân, phản ứng phân hủy HI,... các phản ứng ấy không bao giờ tác dụng nhau đến cùng dù ta có để bao lâu đi nữa, những phản ứng như thế gọi là phản ứng thuận nghịch. Tại sao gọi...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài Giảng Hóa Đại Cương 2 - Chương 2Chương 2 : CÂN BẰNG HÓA HỌC, CÂN BẰNG PHA CHƯƠNG 2 CÂN BẰNG HÓA HỌC, CÂN BẰNG PHA2.1.KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HOÁ HỌC : Trong thực tế có những phản ứng xảy ra đến cùng, một (hoặc nhiều) chất phản ứng đếnhết, ví dụ như phản ứng nhiệt phân KClO3 có MnO2 xúc tác, phản ứng sẽ xảy ra đến khi hếtKClO3,... là phản ứng một chiều. Nhưng có một số phản ứng khác như phản ứng ester hóa, phản ứng thủy phân, phảnứng phân hủy HI,... các phản ứng ấy không bao giờ tác dụng nhau đến cùng dù ta có để baolâu đi nữa, những phản ứng như thế gọi là phản ứng thuận nghịch. Tại sao gọi là phản ứng thuận nghịch ? Vì loại phản ứng này các chất phản ứng phảnứng với nhau cho ra sản phẩm thì cùng lúc ấy khi các sản phẩm đủ đến một lượng nào đó nósẽ phản ứng lại với nhau để cho lại các chất ban đầu - như vậy đồng thời các chất phản ứngp hản ứng với nhau theo chiều thuận thì cũng thời gian đó các chất tạo thành lại phản ứng vớinhau theo chiều nghịch. Lúc đ ầu khi các chất ban đầu có nhiều (nồng độ lớn) thì xác suất của sự va chạm giữacác chất phản ứng lớn nên phản ứng thuận xảy ra nhanh, lúc ấy sản phẩm mới tạo nên rất ítnên xác suất của sự va chạm giữa các sản phẩm nhỏ, phản ứng nghịch xãy ra chậm và cànglúc thì phản ứng thuận càng chậm lại do nồng độ chất phản ứng giảm và phản ứng nghịchnhanh d ần lên (do nồng độ của sản phẩm tăng), đến một lúc nào đó khi tốc độ phản ứng củahai chiều bằng nhau, thì lúc ấy số lượng các chất trong một đơn vị thể tích trong một đơn vịthời gian sẽ không đổi ta gọi phản ứng đạt đến cân bằng - cân bằng động, cân bằng sẽ giữ mãinếu điều kiện b ên ngoài không đ ổi. Tại sao lại là cân b ằng động ? Do tại thời điểm cân bằngđó các chất phản ứng, chất sản phẩm, vẫn phản ứng với nhau theo hai chiều ngược nhau vớitốc độ như nhau làm cho nồng độ các chất không đổi. Ðối với phản ứng một chiều, trên cơ sở sự thống nhất 2 nguyên lý (G) ta đã biết đượckhả năng phản ứng. Còn đối với phản ứng thuận nghịch khi đạt tới cân bằng, dĩ nhi ên G =0, nhưng mức độ phản ứng ra sao ? đến đâu ? Trả lời câu hỏi này cũng dựa trên sự thống nhất2 nguyên lý và giúp chúng ta tính toán được các nồng độ lúc ấy.2.2.HẰNG SỐ CÂN BẰNG : Xét phản ứng ở thể khí : aA (k) + bB (k) eE (k) + fF (k) (k) : thể khí Ở nhiệt độ và áp su ất không đổi thì :  G = e E  f F  (a A  b B ) Từ chương 1 ta đã có : T = oT + RT lnp. (Chú ý : p tính b ằng atm) 0 0 0 0 Nên : G  e E  eRTlnp E  f F  fRTlnp F  (a A  aRTlnp A  b B  bRTlnp B ) . Hoán vị các số hạng : 0 0 0 0 G  (e E  f F )  (a A  b B )  (eRTlnp E  fRTlnp F )  (aRTlnp A  bRTlnp B ) f e pE . pF Mà : (e E  f F )  (a A  b B )  G 0 . Nên : G  G 0  RT ln( 0 0 0 0 (2.1). ) p a . pb AB f e pE .pF Khi cân bằng ở T = const, thì G  0 . Nên : Go = - RTln( )cb (2.2) pa .pb AB pe .p f G o = ln( E F )cb Hay : - pa .pb RT AB Go chính là năng lượng tự do ở điều kiện chuẩn ở nhiệt độ T của phản ứng xác định : eE + fF là một đại lượng xác định, hay nói cách khác ở T không đổi của mộtaA + bB G op hản ứng xác định thì Go là hằng số. Vì vậy : - là hằng số và người ta đặt : RT HÓA ĐẠI CƯƠNG 2 26Chương 2 : CÂN BẰNG HÓA HỌC ...