SGK Hóa Học 10 - Bài đọc thêm. Hằng số cân bằng

Bài đọc thêm
HẰNG SỐ CÂN BẰNG
Khi phán ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng, nồng độ các chất trong phản ứng không biến đổi nữa (nếu điều kiện phản ứng không biến đổi), nên có thể đưa ra một đại lượng đặc trưng cho cân bằng, đó là hằng số cân bằng.
Thí dụ, cho 0,67030 mol// khí N2O4 vào một bình kín ở 25 °C xảy ra phản ứng sau :
N2O4 (k)	 2NO2 (k)
Khi phán ứng ở trạng thái cân bằng thu được 0,0546 mol// khí NO2 và còn lại 0,6430 mol// khí N2O4, khi đó tí số sau là một hằng số :
4,64.10-3 = KC
[NO2]2 _ (0,0546)2 [N2O4] “ 0,6430
ở đây : [NO2] và [N2O4] là nồng độ mol của khí NO2 và N2O4 ở trạng thái cân bằng ; Kc là hằng số cân bằng (c là chữ viết tắt của từ concentration, nghĩa là nồng độ) của phản ứng. Giá trị Kc của phản ứng xác định chí phụ thuộc vào nhiệt độ.
Trường hợp tổng quát: aA + bB <	' cC + dD
A, B, c và D là các chất khí hoặc các chất tan trong dung dịch.
[C]c[D]d
Khi phản ứng thuận nghịch trên ở trạng thái cân bằng, ta có : rA1arglb
|AJa|BJD
= K„
Trong đó, Kc là hằng số cân bằng của phán ứng. Đối với phản ứng xác định, Kc chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
[A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol của các chất A, B, c và D ở trạng thái cân bằng ; a, b, c và d là hệ số tí lượng các chất A, B, c và D trong phương trình hoá học của phản ứng.
Nồng độ các chất ở vế phải của phương trình hoá học được đặt ớ tử số, còn nồng độ các chất ở vế trái cúa phương trình hoá học được đặt ở mẫu số. Nếu trong cân bằng có chất ran tham gia thì nồng độ chất rắn được coi là hằng số, nên nó không có mặt trong biểu thức hằng số cân bằng. Thí dụ :
'	„ _[CO]2
c (r) + co2 (k) ^=7 2CO (k) ■ Kc = -gýy
Hằng số cân bằng có ý nghĩa rất lớn. Nó cho biết lượng các chất phản ứng còn lại và lượng các sán phẩm tạo ra ở trạng thái cân bằng, do đó biết được hiệu suất của phán ứng. Thí dụ : CaCO3 w <—- CaO fr) + CO2 (k); Kc = [CO21
ở 820 °C, Kc = 4,28.10-3, do đó [CO2] = 4,28.10-3 mol//.
Ở 880 °C, Kc = 1,06.10-2, nên [CO2l = 1,06.10-2 moì/z.
chuyển hoá CaCO3 thành CaO và CO2 lớn hơn.
Vậy, ở nhiệt độ cao hơn, khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, lượng CO2 (đồng thời lượng CaO) tạo ra theo phản ứng nhiều hơn ; nghĩa là ớ nhiệt độ cao hơn, hiệu suất