Bài giảng môn cơ sở lý thuyết hoá học - Chương III - Cân bằng hoá học

Tham khảo tài liệu bài giảng môn cơ sở lý thuyết hoá học - chương iii - cân bằng hoá học, tài liệu phổ thông, hóa học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn cơ sở lý thuyết hoá học - Chương III - Cân bằng hoá học Bµi gi¶ng m«n C¬ së lý thuyÕt Hãa häc Ch¬ng III: C©n b»ng ho¸ häcI.Ph¶n øng thuËn nghÞch vµ ph¶n øng 1 chiÒu1.Ph¶n øng thuËn nghÞch Lµ ph¶n øng x¶y ra theo hai chiÒu tr¸i ngîc nhau trong cïng mét ®iÒu kiÖn (§Æc®iÓm cña ph¶n øng thuËn nghÞch: kh«ng tiÕn hµnh ®Õn cïng mµ dÉn ®Õn c©n b»ng) VÝ dô: N2O4(k) 2NO2(k) Khi lÊy khÝ NO 2 (hoÆc N2O4) nghiªn cøu --> lu«n thu ®îc ®ång thêi c¶ khÝ N 2O4(hoÆc NO2) trong b×nh ngay ë nhiÖt ®é thêng do tån t¹i sù chuyÓn ho¸ gi÷a hai khÝ trªn --> gäi ph¶n øng trªn lµ ph¶n øng thuËn nghÞch.2.Ph¶n øng 1 chiÒu: Lµ ph¶n øng chØ x¶y ra theo mét chiÒu x¸c ®Þnh VÝ dô: Ph¶n øng ph©n huû KClO 3(xóc t¸c MnO2) : KClO3 --> KCl + 3/2O 2 §Æc ®iÓm: tiÕn hµnh tíi cïng3.Tr¹ng th¸i c©n b»ng ho¸ häcMét ph¶n øng khi ®¹t tr¹ng th¸i c©n b»ng th×: XÐt vÒ mÆt ®éng häc: v t=vn - XÐt vÒ mÆt nhiÖt ®éng: DG p = 0 -* VËy tr¹ng th¸i c©n b»ng ho¸ häc : lµ tr¹ng th¸i cña ph¶n øng thuËn nghÞch khi tèc ®éph¶n øng thuËn b»ng tèc ®é ph¶n øng nghÞch (hoÆc khi biÕn thiªn thÕ ®¼ng ¸p b»ngkh«ng).* §Æc ®iÓm cña tr¹ng th¸i c©n b»ng ho¸ häc: - Lµ c©n b»ng ®éng (ph¶n øng vÉn x¶y ra theo 2 chiÒu ngîc nhau nhng v t=vn). -T¹i tr¹ng th¸i c©n b»ng thµnh phÇn cña c¸c chÊt kh«ng thay ®æi: chÊt tham giaph¶n øng mÊt ®i bao nhiªu theo ph¶n øng thuËn th× l¹i ®îc sinh ra bÊy nhiªu theo ph¶nøng nghÞch). - Tr¹ng th¸i c©n b»ng chØ tån t¹i khi c¸c ®iÒu kiÖn thùc hiÖn ph¶n øng (C, t 0,p)kh«ng ®æi.II.Ph¬ng tr×nh ®¼ng nhiÖt Van’t Hoff. H»ng sè c©n b»ng K1.ThiÕt lËp ph¬ng tr×nh ®¼ng nhiÖt Van’t Hoff XÐt ph¶n øng: aA + bB cC + dD ë T=const vµ A,B,C,D lµ c¸c khÝ lý tëngTa cã: DG T = å m i (sp ) - å m i (tg ) = (cm C + dm D ) - (am A + bm B )Mµ: m i ( T ) = m i0( T ,) + RT ln Pi (®èi víi 1 mol)=> cm C ( T ) = cm C ( T ) + cRT ln PC = cm C ( T ) + RT ln PCc (cho c mol) 0 0 dm D ( T ) = dm D ( T ) + RT ln PD bm = bm + RT ln P Bb : d 0T¬ng tù: 0 B(T ) B(T ) NguyÔn Ngäc ThÞnh, §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi Email: ngocthinhbk@yahoo.com Bµi gi¶ng m«n C¬ së lý thuyÕt Hãa häc am = am + RT ln P Aa 0 A(T ) A(T )=>DG T = [(cm C ( T ) + RT ln PCc ) + (dm D ( T ) + RT ln PD )] - [(am A( T ) + RT ln PAa ) + (bm B ( T ) + RT ln PBb )] d 0 0 0 0 æ P c .P d öDG T = [(cm T (C) + dm T ( D ) - (am T ( A) + bm T ( B )] + RT lnç Ca Db ÷ 0 0 0 0 ç P .P ÷ èA B ø bd æ P c .P d öDG T = DG T + RT lnç Ca Db ÷ 0 ç P .P ÷ èA B ø bdPi: ¸p suÊt riªng phÇn cña c¸c chÊt khÝ i= A,B,C,D) æ PCc .PD ö d§Æt ç ÷ =pP ç b÷ a è PA .PB ø bd=> DG T = DG T + RT ln p P 0 (*) æ PCc .PD ö d- T¹i tr¹ng th¸i c©n b»ng==> DG T = 0 => DG T = - RT lnç ÷ 0 ç b÷ a è PA .PB ø cb æ PCc .PD ö d çab ÷ = K p = const ë T=const (v× ë tr¹ng th¸i c©n b»ng, thµnh phÇn c¸c §Æt: ç ÷ è PA .PB ø cbchÊt kh«ng biÕn ®æi n÷a)==> DG T = - RT ln K P 0 (**) pPvµ DGT = RT ln ...