I. PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU, PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Phản ứng một chiều
Bạn đang xem: phản ứng thuận nghịch
- Là phản xạ chỉ xẩy ra một chiều kể từ trái ngược quý phái cần.
$2\,KClO_3 \,\,\, {\overset{MnO_2\,,\,t^{\,o}}{\longrightarrow}} \,\, 2\,KCl \,\,+\,\, 3\,O_2$
- Trong phương trình chất hóa học của phản xạ một chiều, người tao người sử dụng một mũi thương hiệu chỉ chiều phản xạ.
2. Phản ứng thuận nghịch
- Là những phản xạ xẩy ra theo đuổi hai phía trái ngược ngược nhau nhập nằm trong ĐK.
$Cl_2 \,\,+\,\, H_2O \,\,\, \underset{phản\,\,ứng\,\,nghịch}{\overset{phản\,\,ứng\,\,thuận}{\rightleftharpoons}} \,\,\, HCl \,\,+\,\, HClO$
- Trong phương trình chất hóa học của phản ứng thuận nghịch, người tao người sử dụng nhị mũi thương hiệu ngược hướng nhau.
3. Cân vì thế hóa học
$\bullet \,$ Xét phản ứng thuận nghịch sau:
$H_2\,(k) \,\,+\,\, I_2\,(k) \,\,\rightleftharpoons \,\, 2\,HI\,(k)$
- Sự chuyển đổi của vận tốc phản xạ thuận $v_t$ và phản xạ nghịch ngợm $v_n$ được xác lập theo đuổi thiết bị thị sau:
- Khi $v_t = v_n$ thì phản xạ đạt tình trạng thăng bằng và được gọi là thăng bằng chất hóa học.
$\bullet \,$ Kết luận:
- Định nghĩa: Cân vì thế chất hóa học là tình trạng của phản ứng thuận nghịch Lúc vận tốc phản xạ thuận vì thế vận tốc phản xạ nghịch ngợm.
- Cân vì thế chất hóa học là 1 trong những thăng bằng động.
- Tại tình trạng thăng bằng, nhập hệ luôn luôn trực tiếp xuất hiện những hóa học phản xạ và những hóa học thành phầm.
II. SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Thí nghiệm
- Lắp cỗ công cụ bao gồm 2 ống thử đem nhánh (a) và (b), được nối cùng nhau vì thế một ống vật liệu bằng nhựa mượt, đem khóa K như hình:
- Nạp giàn giụa khí $NO_2$ nhập cả nhị ống thử ở nhiệt độ chừng thông thường. Nút kín cả nhị ống, xét cân nặng bằng:
$\underbrace {2\,\mathop {NO_2}\limits_{}^{}\,(k)}_{\mathop {(màu\,\,nâu\,\,đỏ)}\limits_{}^{}} \,\,\rightleftharpoons \,\, \underbrace {\mathop {N_2O_4}\limits_{}^{}\,(k)}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}}$
- Màu của láo lếu phù hợp khí nhập thăng bằng ở cả nhị ống là như nhau.
- Đóng khóa K, ngăn khí ở cả 2 ống khuếch giã nhập nhau.
- Ngâm ống (a) nhập nước đá, thăng bằng chuyển dời theo hướng thực hiện tách $NO_2$ và tăng $N_2O_4$ nên màu sắc của ống thử (a) nhạt nhẽo rộng lớn khi lúc đầu.
$\Longrightarrow \,$ Hiện tượng này được gọi là việc chuyển dời thăng bằng chất hóa học.
2. Định nghĩa
- Sự chuyển dời thăng bằng chất hóa học là việc dịch rời kể từ tình trạng thăng bằng này quý phái tình trạng thăng bằng không giống tự hiệu quả của những nguyên tố kể từ phía bên ngoài lên thăng bằng.
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Hình ảnh tận hưởng của nồng độ
$\bullet \,$ Xét thăng bằng sau:
$C\,(r) \,\,+\,\, CO_2 \,(k) \,\,\rightleftharpoons \,\, 2\,CO\,(k)$
- Khi tăng $CO_2$ thì thăng bằng chuyển dời theo hướng thuận (chiều thực hiện tách $CO_2$).
- Khi tách $CO_2$ thì thăng bằng chuyển dời theo hướng nghịch ngợm (chiều thực hiện tăng $CO_2$).
$\bullet \,$ Kết luận:
Xem thêm: c 2 h 5 nh2
- Khi tăng hoặc tách độ đậm đặc một hóa học nhập thăng bằng thì thăng bằng lúc nào cũng chuyển dời theo hướng thực hiện tách hiệu quả của việc tăng hoặc tách độ đậm đặc của hóa học cơ.
- Lưu ý: Chất rắn ko thực hiện tác động cho tới thăng bằng của hệ.
2. Hình ảnh tận hưởng của áp suất
$\bullet \,$ Xét thăng bằng sau:
$N_2O_4\,(k) \,\,\rightleftharpoons \,\, 2\,NO_2\,(k)$
- Khi tăng áp suất thì thăng bằng chuyển dời theo hướng thực hiện tách áp suất.
- Khi tách áp suất thì thăng bằng chuyển dời theo hướng thực hiện tăng áp suất.
$\bullet \,$ Kết luận:
- Khi tăng hoặc tách áp suất công cộng của hệ thăng bằng thì thăng bằng lúc nào cũng chuyển dời theo hướng thực hiện tách hiệu quả của việc tăng hoặc tách áp suất cơ.
- Lưu ý: Khi số mol khí ở cả 2 vế cân nhau (hoặc phản xạ không tồn tại hóa học khí) thì áp suất ko tác động cho tới thăng bằng.
Thí dụ:
$H_2\,(k) \,\,+\,\, I_2\,(k) \,\,\rightleftharpoons \,\, 2\,HI\,(k)$
$Fe_2O_3\,(r) \,\,+\,\, 3\,CO\,(k) \,\,\rightleftharpoons \,\, 2\,Fe\,(r) \,\,+\,\, 3\,CO_2\,(k)$
3. Hình ảnh tận hưởng của nhiệt độ độ
$\bullet \,$ Phản ứng thu nhiệt độ và phản xạ lan nhiệt:
- Phản ứng thu nhiệt độ là phản xạ lấy tăng tích điện sẽ tạo thành phầm. Kí hiệu $\Delta H>0$.
- Phản ứng lan nhiệt độ là phản xạ mất mặt tách tích điện. Kí hiệu $\Delta H<0$.
$\bullet \,$ Ví dụ: Xét phản xạ sau:
$\underbrace {\mathop {N_2O_4}\limits_{}^{}\,(k)}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}} \,\,\rightleftharpoons \,\, \underbrace {\mathop {NO_2}\limits_{}^{}\,(k)}_{\mathop {(nâu\,\,đỏ)}\limits_{}^{}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \Delta H = +58\,kJ$
- Nhận xét:
+ Phản ứng thuận thu nhiệt độ vì thế $\Delta H = +58\,kJ>0$
+ Phản ứng nghịch ngợm lan nhiệt độ vì thế $\Delta H = -58\,kJ<0$
$\Longrightarrow \,$ Hình ảnh tận hưởng của nhiệt độ chừng cho tới thăng bằng hóa học: Khi tăng nhiệt độ chừng, thăng bằng chuyển dời theo hướng phản xạ thu nhiệt độ (giảm hiệu quả tăng nhiệt độ độ). Khi hạ nhiệt chừng, thăng bằng chuyển dời theo hướng phản xạ lan nhiệt độ (giảm hiệu quả hạ nhiệt độ).
$\bullet \,$ Kết luận:
- Nguyên lí chuyển dời thăng bằng Lơ Sa-tơ-li-ê: Một phản ứng thuận nghịch đang được ở tình trạng thăng bằng Lúc Chịu một hiệu quả kể từ phía bên ngoài như chuyển đổi độ đậm đặc, áp suất, nhiệt độ chừng thì thăng bằng tiếp tục chuyển dời theo hướng thực hiện tách hiệu quả phía bên ngoài cơ.
4. Vai trò của hóa học xúc tác
- Chất xúc tác ko tác động cho tới thăng bằng chất hóa học.
- Vai trò hóa học xúc tác là làm công việc tăng vận tốc phản xạ thuận và phản xạ nghịch ngợm với số đợt cân nhau.
- Khi ko thăng bằng thì hóa học xúc tác thực hiện mang đến thăng bằng thiết lập nhanh chóng rộng lớn.
IV. Ý NGHĨA CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC TRONG SẢN XUẤT HÓA HỌC
Xem xét một vài ví dụ sau giúp xem ý nghĩa sâu sắc của vận tốc phản xạ và thăng bằng chất hóa học nhập tạo ra hóa học:
$\bullet \,$ Thí dụ 1:
$2\,SO_2\,(k) \,\,+\,\, O_2\,(k) \,\,\rightleftharpoons \,\, 2\,SO_3\,(k) \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \Delta H<0$
- Tại nhiệt độ chừng thông thường, phản xạ xẩy ra lờ lững. Để tăng vận tốc phản xạ cần người sử dụng hóa học xúc tác và tăng nhiệt độ chừng. Nhưng đấy là phản xạ lan nhiệt độ, nên những lúc tăng nhiệt độ chừng, thăng bằng chuyển dời theo hướng nghịch ngợm thực hiện tách hiệu suất phản xạ. Để hạn tạo nên dụng này, người tao người sử dụng một lượng dư không gian, tức thị tăng độ đậm đặc oxi, thực hiện mang đến thăng bằng chuyển dời theo hướng thuận.
Xem thêm: các hình khối trụ
$\bullet \,$ Thí dụ 2:
$N_2\,(k) \,\,+\,\, 3\,H_2\,(k) \,\,\rightleftharpoons \,\, 2\,NH_3\,(k) \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \Delta H<0$
- Tại nhiệt độ chừng thông thường, vận tốc phản xạ xẩy ra đặc biệt chậm; tuy nhiên ở nhiệt độ chừng cao, thăng bằng chuyển dời theo hướng nghịch; bởi vậy, phản xạ này cần được triển khai ở nhiệt độ chừng phù hợp, áp suất cao và người sử dụng hóa học xúc tác.
Bình luận