Chương 2 : CÂN BẰNG HÓA HỌC, CÂN BẰNG PHA
Kp = 9,16.10 -6 2.4.QUAN HỆ GIỮA BIẾN THIÊN THẾ ĐẲNG ÁP, ĐẲNG NHIỆT VÀ HẰNG SỐ CÂN BẰNG : f
p eE . p F
Từ phần (2.2.Hằng số cân bằng) ta đã có : G = Go + RTln
p aA . p bB
f
Thế Go = - RTlnKp vào ta có : G = -RTlnKp + RTln
p eE . p F p aA . p bB
f
Hay: G = RT[ln
p eE . p F p aA . p bB
- ln Kp]. Biểu thức này gọi là phương trình đẳng nhiệt Van't Hoff. f
Từ phương trình ta thấy khi
p eE . p F p aA . p bB
> KP G > 0 phản ứng xảy ra theo chiều nghịch,
f
ngược lại khi
p eE . p F p aA . p bB
> Kp G > 0 phản ứng xảy ra theo chiều thuận
Từ chương 1, khi nói về ảnh hưởng của nhiệt độ đến thế đẳng áp ta có biểu thức : G ( )p T T
=-
G 0 ( )p T T
H T2
= -
. Nếu ở điều kiện chuẩn (p = 1atm) biểu thức trở thành :
H 0 T2
. Thế Go = - RT lnKP vào ta có : (
lnKp H o )p . T RT 2 T2 T2 p T1
Phân ly biến số rồi lấy tích phân 2 vế từ T1 T2 ta có : lnK
=
H 0
RT 2
dT
T1
Phương trình này chính là phương trình đẳng áp Van't Hoff 2.5.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÂN BẰNG HÓA HỌC, NGUYÊN LÝ LE CHÂTELIER : Xét phản ứng : aA (k) + bB (k) eE (k) + fF (k) f
Từ phương trình đẳng nhiệt Van't Hoff :
G = RT (ln
p Ee . p F p aA . p Bb
- lnKp)
Khi phản ứng đạt đến cân bằng thì G = 0. Khi G 0 thì phản ứng không còn ở trạng thái cân bằng nữa, ta nói cân bằng bị chuyển dịch và cân bằng sẽ chuyển dịch cho đến khi đạt đến cân bằng mới. Nhìn vào biểu thức, ở vế phải ta thấy nếu thay đổi một trong những số liệu thì G lúc ấy sẽ khác không - Ta biết Kp phụ thuộc vào nhiệt độ, vì vậy nếu thay đổi nhiệt độ sẽ làm Kp thay đổi, dẫn đến G thay đổi. Vậy nhiệt độ có ảnh hưởng đến cân bằng. - Khi thay đổi nồng độ một chất, chất E chẳng hạn sẽ đưa đến p E thay đổi, dẫn đến G thay đổi. Vậy nồng độ các chất có ảnh hưởng đến cân bằng. - Nếu thay đổi áp suất chung của hệ thì áp suất riêng phần sẽ thay đổi vì vậy áp suất của hệ cũng có ảnh hưởng đến cân bằng. 2.5.1.Ảnh hưởng của nồng độ : Cũng xét phản ứng : aA + bB eE + fF Khi phản ứng tới cân bằng ta có KC =
E e F f (*) Aa Bb
Bây giờ giả sử ta thêm vào hệ chất A chẳng hạn (nồng độ A tăng), thì mẫu số trong (*) tăng, mà KC không đổi (khi nhiệt độ không đổi) nên tử số phải tăng, tức phản ứng sẽ theo chiều tạo ra chất E, F - là chiều làm giảm nồng độ chất A. Tương tự, nếu ta thay đổi nồng độ
29
HÓA ĐẠI CƯƠNG 2