Lý Thuyết Hóa Học 10 Chương 7: Tốc độ Phản ứng Và Cân ... - 123doc

Lý thuyết hóa học 10 chương 7: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học. Lý thuyết hóa học 10 chương 7: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học. Lý thuyết hóa học 10 chương 7: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học. Lý thuyết hóa học 10 chương 7: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học.

Chương 7: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG - CÂN BẰNG HOÁ HỌC

HIỆU ỨNG NHIẾT CỦA PHẢN ỨNG

Bài 36: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

I Khái niệm: Tốc độ phản ứng là sự biến thiên nồng độ của chất phản ứng hay sản phẩm

trong một đơn vị thời gian

II Tốc độ phản ứng trung bìnhv TQ: A  B

Ở thời điểm t1 thì nồng độ chất A là C1 , chất B là C1' (mol khí)

Ở thời điểm t2 thì nồng độ chất A là C2 , chất B là C2' (mol khí) (t1 < t2)

Khi đó v được tính theo [A] hoặc [B]

Cần nhớ: C = C2 - C1 ; t = t2 - t1

v



(vì nồng độ chất A giảm trong quá trình phản ứng

' ' ' '

1 2



* Chú ý : Tốc độ trung bình có thể tính trong đơn vị là giây, phút hoặc giờ

III Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

1 Nồng độ:

* Khi nồng độ chất phản ứng tăng thì tốc độ phản ứng tăng( theo định luật tác dụng khối lượng

)

* Công thức thực nghiệm : Tốc độ phản ứng còn được tính bằng công thức khác :

Giả sử xét phản ứng : a A + b B ‡ ˆ ˆˆˆ ˆ ˆ† c C + d D thì V = kn [A]a [B]b (*)

Trong đó : kn hằng số tốc độ phản ứng thuận

a ,b , c, d là hệ số tỉ lượng

[A] , [B] , [C] , [D] nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng

+ Nếu phản ứng xảy ra giữa các chất khí , ta có thể thay nồng độ trong biểu thức (*) bằng áp

suất riêng phần của mỗi chất khí trong hỗn hợp

+ Công thức (*) chỉ áp dụng với hệ đồng thể tính ( chất khí hoặc dung dịch ) , không áp dụng

đối với phản ứng có sự tham gia của chất rắn

+ ( a+b) gọi là bậc của phản ứng trên , a là bậc phản ứng đối với A , b là bậc phản ứng đối với B

2 Ảnh hưởng của nhiệt độ

* Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng ( Vì khi nhiệt tăng thì động lăng của các phân tử tăng lên , đồng thời số lần va chạm có hiệu quả cũng tăng lên do đó tốc độ phản ứng tăng )

* Công thức thực nghiệm:

Vt 2 = Vt1 kt ( t 2 – t1 ) / 10

Trong đó :Vt 1, Vt 2là tốc độ phản ứng ở nhiệt độ t1 , t2

kt là hệ số nhiệt độ cho biết tốc độ phản ứng tăng bao nhiêu lần khi nhiệt độ tăng lên

10 0 C

3 Ảnh hưởng của áp suất: Đối với phản ứng có chất khí tham gia, khi áp suất tăng  nồng

độ của chất khí tăng nên tốc độ phản ứng tăng

4 Ảnh hưởng của điện tích về mặt tiếp xúc (đối với phản ứng có chất rắn tham gia)

Khi diện tích bề mặt tiếp xúc tăng thì vận tốc phản ứng tăng

5 Ảnh hưởng của chất xúc tác: Chất xúc tác làm tốc độ phản ứng tăng và không thay đổi

lượng chất khi phản ứng kết thúc

Chú ý: tuỳ theo mỗi phản ứng mà chịu ảnh hưởng một hay một số hay tất cả các yếu tố trên đến việc tăng tốc độ phản ứng

V Ý nghĩa tốc độ phản ứng ( SGK )

Bài 38: CÂN BẰNG HOÁ HỌC

I Khái niệm

1 Phản ứng một chiều : là phản ứng chỉ xảy ra một chiều từ trái sang phải

Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 

2 Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra hai chiều trái ngược nhau trong cùng điều kiện

như nhau

Cl2 + H2O‡ ˆ ˆˆˆ ˆ ˆ† HClO + HCl

- Trong đó chiều thuận từ trái sang phải, chiều nghịch từ phải sang trái

3 Cân bằng hoá học

- Xét phản ứng thuận nghịch 2SO2 + O2 ‡ ˆ ˆ ˆˆˆ ˆ ˆ †xt 2SO3

+ Khi phản ứng bắt đầu xảy ra thì tốc độ phản ứng thuận (vt ) tăng Song tốc độ phản ứng nghịch (vn = 0) vì [SO3] = 0

+ Trong quá trình phản ứng thì [SO2], [O2] giảm, đồng thời [SO3] tăng nên vt giảm, vn

tăng

+ Đến một thời điểm nào đó thì vt = vn Khi đó phản ứng thuận nghịch hệ đạt trạng thái cân bằng

* Vậy: Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch

* Lưu ý: Cân bằng hoá học là trạng thái cân bằng động vì khi hệ đạt đến trạng thái cân bằng thì phản ứng thuận và nghịch vẫn tiếp tục xảy ra nhưng vt = vn nên không nhận thấy sự biến đổi của hệ

4 Sự chuyển dịch cân bằng hoá học

* VD1: Xét cân bằng : N2O4 ‡ ˆ ˆˆˆ ˆ ˆ† 2NO2

Không màu nâu đỏ

Khi đun nóng hh thấy màu đỏ nâu đậm lên , tức cân bằng chuyể dịch theo chiều thuận và ngược lại

VD2 : Xét phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng:

2SO2 + O2 ‡ ˆ ˆˆˆ ˆ ˆ† 2SO3 (1) (vt = vn)

- Người ta nén oxi (tăng nồng độ oxi) vào hệ phản ứng thì phản ứng đốt SO2  SO3 lại tiếp tục xảy ra

Khi đó vt tăng nhưng vn giảm

Đến một thời điểm nào đó thì vt = vn Khi đó hệ đạt trạng thái cân bằng mới

- [SO3 ] tạo ra nhiều hơn ở cân bằng (1)

- [SO2] còn lại ít hơn so với ở cân bằng (1)

Vậy: Sự chuyển dịch cân bằng hoá học là sự chuyển dịch biến đổi nồng độ các chất trong phản ứng từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của môi trường xung quanh

II Hằng số cân bằng( K c = knkt )

Tổng quát: aA + bB ‡ ˆ ˆˆˆ ˆ ˆ† cC + dD

kc =    

   

c d

a b

Trong đó: + [A].[B].[C].[D] là nồng độ của chất A, B, C, D ở trạng thái cân bằng

* Lưu ý:

1 kc chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ

2 Trường hợp có chất rắn tham gia phản ứng thì nồng độ chất rắn không có trong công thức

tính Kc

3 Trường hợp cân bằng được thiết lập giữa các chất khí , ta có thể thay nồng độ các chất trong

biểu thức tính K bằng áp suất riêng phần

Kp =

c d

C D

a b

A B

P P

P P

III Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng hoá học

* Gồm: nồng độ, nhiệt độ, áp suất

* Nguyên lý chuyển dịch cân bằng: nơ-sa-tơ-Li-e

Xét ở một phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng thì khi thay đổi một trong 3 yếu tố: nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng phản ứng sẽ chuyển dịch về phía chống lại sự thay đổi đó( Tức làm giảm tác dụng của biến đổi đó )

VD: Phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng:

2SO2 + O2 ‡ ˆ ˆ ˆˆˆ ˆ ˆ †xt 2SO3 H < 0 ( Phương trình nhiệt hóa học ) Phản ứng trên là phản ứng thuận nghịch, toả nhiệt và giảm số phân tử khí nên:

1 Khi tăng nồng độ của O2 thì cân bằng phản ứng sẽ chuyển dịch về phía làm giả, [O2] tức theo chiều thuận và ngược lại

2 Khi tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía làm giảm nhiệt độ tức theo chiều nghịch.

3 Khi tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch về phía giảm áp suất (phía giảm số phân tử khí)

theo chiều thuận và ngược lại

4 Ảnh hưởng của chất xúc tác : Chất xúc tác không ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng

hoá học vì nó ảnh hưởng như nhau đến vt và vn

Bài Thêm HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG ( H )

I Khái niệm

1- Kn hiệu ứng nhiệt pư : Hiệu ứng nhiệt của phản ứng là năng lượng thoát ra hay thu vào

của phản ứng hóa học

2- Nhiệt tạo thành của hợp chất : Là lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào khi tạo thành 1 molhợp

chất từ các đơn chất

Chú ý : nhiệt tạo thành của đơn chất bằng 0

3- Phương trình nhiệt hóa học : là phương trình hóa học có kèm theo kí hiệu chỉ rõ sự tỏa

năng lượng hay thu năng lượng

Chú ý: + Phản ứng có kèm theo sự tỏa năng lượng gọi là phản ứng tỏa nhiệt ( H < 0 ) + Phản ứng có kèm theo sự thu năng lượng gọi là phản ứng thu nhiệt ( H > 0 )

II Cách tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng

1 Dựa vào nhiệt tạo thành( Q ) :

H = ( Tổng nhiệt tạo thành các sp - Tổng nhiệt tạo thành các chất tham gia )

2 Dựa vào năng lượng liên kết ( E ) :

H = ( Tổng năng lượng liên kết tạothành các sp - Tổng năng lượng liên kết các chất tham gia )