13: Khái niệm cân bằng cơ bản
- Page ID
- 217680
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)Trong chương này, bạn sẽ học cách dự đoán vị trí của cân bằng và năng suất của một sản phẩm của phản ứng trong các điều kiện cụ thể, cách thay đổi điều kiện của phản ứng để tăng hoặc giảm năng suất và cách đánh giá phản ứng của hệ cân bằng đối với nhiễu loạn.
- Giới thiệu
- Phản ứng có thể xảy ra đồng thời theo cả hai hướng (chất phản ứng với sản phẩm và sản phẩm với chất phản ứng) và cuối cùng đạt đến trạng thái cân bằng. Phản ứng có thể xảy ra đồng thời theo cả hai hướng (chất phản ứng với sản phẩm và sản phẩm với chất phản ứng) và cuối cùng đạt đến trạng thái cân bằng.
- 13.1: Cân bằng hóa học
- Phản ứng ở trạng thái cân bằng khi lượng chất phản ứng hoặc sản phẩm không còn thay đổi. Cân bằng hóa học là một quá trình động, có nghĩa là tốc độ hình thành sản phẩm bằng phản ứng thuận bằng tốc độ mà các sản phẩm tái tạo chất phản ứng bằng phản ứng ngược.
- 13.2: Hằng số cân bằng
- Đối với bất kỳ phản ứng nào ở trạng thái cân bằng, thương số phản ứng Q bằng hằng số cân bằng K của phản ứng. Nếu chất phản ứng hoặc sản phẩm là chất rắn tinh khiết, chất lỏng tinh khiết hoặc dung môi trong dung dịch loãng, nồng độ của thành phần này không xuất hiện trong biểu thức cho hằng số cân bằng. Ở trạng thái cân bằng, giá trị nồng độ của chất phản ứng và sản phẩm không đổi và thương số phản ứng sẽ luôn bằng K.
- 13.3: Chuyển trạng thái cân bằng - Nguyên lý Le Chatelier
- Các hệ thống ở trạng thái cân bằng có thể bị xáo trộn bởi những thay đổi về nhiệt độ, nồng độ và, trong một số trường hợp, thể tích và áp suất; sự thay đổi thể tích và áp suất sẽ làm xáo trộn trạng thái cân bằng nếu số mol khí khác nhau ở mặt chất phản ứng và sản phẩm của phản ứng. Phản ứng của hệ thống đối với những xáo trộn này được mô tả bởi nguyên tắc Le Châtelier: Hệ thống sẽ phản ứng theo cách chống lại sự xáo trộn. Không phải tất cả các thay đổi đối với hệ thống đều dẫn đến sự xáo trộn của trạng thái cân bằng.
- 13.4: Tính toán cân bằng
- Các tỷ lệ của tốc độ thay đổi nồng độ của một phản ứng bằng tỷ lệ của các hệ số trong phương trình hóa học cân bằng. Dấu hiệu của hệ số X là dương khi nồng độ tăng và âm khi giảm. Chúng tôi đã học cách tiếp cận ba loại vấn đề cân bằng cơ bản. Khi cho nồng độ của các chất phản ứng và sản phẩm ở trạng thái cân bằng, chúng ta có thể giải được hằng số cân bằng.
- Bài tập
- Đây là những bài tập về nhà để đi kèm với Textmap được tạo cho “Hóa học” bởi OpenStax. Các ngân hàng câu hỏi Hóa học đại cương bổ sung có thể được tìm thấy cho các Textmaps khác và có thể được truy cập tại đây. Ngoài những câu hỏi có sẵn công khai này, quyền truy cập vào ngân hàng vấn đề riêng tư để sử dụng trong các kỳ thi và bài tập về nhà chỉ dành cho giảng viên trên cơ sở cá nhân; vui lòng liên hệ với Delmar Larsen để có tài khoản có quyền truy cập.