I. Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học
1. Phản ứng một chiều
Phản ứng một chiều là phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều từ trái sang phải.
VD: $2KCl{{O}_{3}}\xrightarrow{Mn{{O}_{2}},{{t}^{o}}}2KCl+3{{\text{O}}_{2}}$
2. Phản ứng thuận nghịch.
Phản ứng thuận nghịc là phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau
VD: $C{{l}_{2}}+{{H}_{2}}O\underset{phan\,ung\,nghich}{\overset{phan\,ung\,thuan}{\longleftrightarrow}}HCl+HClO$
3. Cân bằng hóa học
Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
II. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học
Định nghĩa : Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân bằng.
III. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học
1. Ảnh hưởng của nồng độ
Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng, thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó
VD:$C{{\mkern 1mu} _{(r)}} + C{O_2}_{{\kern 1pt} (k)}\overset {} \leftrightarrows 2CO{{\mkern 1mu} _{(k)}}$
Thêm CO vào cân bằng chuyển dịch từ trái sang phải (theo chiều thuận)
Thêm CO vào hoặc rút bớt $C{{O}_{2}}$ thì cân bằng sẽ chuyển dịch từ phải sang trái (theo chiều nghịch)
2. Ảnh hưởng của áp suất
Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng, thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm áp suấy đó
VD: ${N_2}{O_4}{\mkern 1mu} (k){\mkern 1mu} \overset {} \leftrightarrows 2N{O_2}{\mkern 1mu} (k) $
1 mol khí ${{N}_{2}}{{O}_{4}}$ sinh ra 2 mol $N{{O}_{2}}$
$\to $ Phản ứng nghịch là phản ứng làm giảm áp suất
$\to $ Khi tăng áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, giảm áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận
Chú ý: Hệ cân bằng có số mol khí ở hai vế của phương trình hóa học bằng nhau hoặc trong hệ không có chất khí thì thay đổi áp suất không ảnh đến quá trình cân bằng chuyển dịch
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ
- Phản ứng hóa học kèm theo sự giải phóng năng lượng là phản ứng tỏa nhiệt ($\Delta H<0$)
- Phản ứng hóa học cần phải cung cấp nhiệt là phản ứng thu nhiệt ($(\Delta H>0)$
Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là giảm theo chiều tác động của việc tăng nhiệt độ và khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt, chiều làm giảm tác động của việc giảm nhiệt độ.
VD: ${N_2}{O_4}{\mkern 1mu} (k){\mkern 1mu} \overset {} \leftrightarrows 2N{O_2}{\mkern 1mu} (k) $ ($\Delta H=58\,kJ$)
Phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt, vậy để phản ứng xảy ra chiều thuận thì tăng nhiệt độ
Phản ứng nghịch là phản ứng tỏa nhiệt, vậy để phản ứng xảy ra chiều nghịch thì giảm nhiệt độ
4. Vai trò của chất xúc tác
Chất xúc tác không làm cần bằng chuyển dịch
Phản ứng thuận nghịch là phản ứng trong cùng điều kiện, phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau.
Phát biểu đúng là: "Chỉ có phản ứng thuận nghịch mới có trạng thái cân bằng hóa học".
Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hoá học là : nồng độ, nhiệt độ và áp suất
Phát biểu không đúng là Ở trạng thái cân bằng tốc độ phản ứng thuận nhanh hơn phản ứng nghịch
Phát biểu không đúng: "Phản ứng thuận nghịch khi đạt trạng thái cân bằng không chịu ảnh hưởng của nhiệt độ" vì nhiệt độ vẫn ảnh hưởng đến cân bằng hóa học
Tốc độ phản ứng thuận sẽ lớn hơn nhiều so với tốc độ phản ứng nghịch khi Có mặt $ {{N}_{2}},{{H}_{2}} $ nhưng không có mặt $ N{{H}_{3}} $
- Ở trạng thái cân bằng, tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch
Cân bằng hoá học là một trạng thái cân bằng động vì khi hệ đạt cân bằng hoá học, các phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn tiếp tục xảy ra với tốc độ bằng nhau.
Khi một hệ hóa học đang ở trạng thái cân bằng, nồng độ của các chất trong hệ không đổi.
Phát biểu không đúng là: "Phản ứng thuận nghịch là phản ứng một chiều"
Cân bằng hoá học là một trạng thái của phản ứng thuận nghịch tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
Khi thêm $ C{{O}_{2}} $ vào hệ cân bằng, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận nên yếu tố nồng độ đang ảnh hưởng đến cân bằng
Phát biểu không đúng là: "Có ba yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng hóa học là: nhiệt độ, áp suất, diện tích tiếp xúc" Do diện tích tiếp xúc không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học
Tại nhiệt độ không đổi, ở trạng thái cân bằng, thành phần của các chất trong hỗn hợp phản ứng không thay đổi.
Sự dịch chuyển cân bằng hoá học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng hoá học này sang trạng thái cân bằng hoá học khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài tác động lên cân bằng.