Cân bằng hóa học
* Trạng thái cân bằng hóa học
Các phản ứng xảy ra theo 2 chiều và khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch, phản ứng đạt trạng thái cân bằng. Tại đây, phản ứng thuận lẫn phản ứng nghịch vẫn tiếp tục xảy ra nên cân bằng được gọi là cân bằng động.
Vậy cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch đạt được khi:
vt = vn (∆Ghệ = 0).
Đại lượng đặc trưng cho trạng thái cân bằng của một phản ứng thuận nghịch là hằng số cân bằng K.
* Sự chuyển dịch cân bằng
Cân bằng hóa học là sự cân bằng động.
Phản ứng tổng quát:
aA + bB ⇌ cC + dD
Ở trạng thái cân bằng 1 (∆G1 = 0). Nếu thay đổi chỉ một trong các thông số trạng thái (P, T hoặc C,…) thì cân bằng sẽ bị phá vỡ (∆G ≠ 0), phản ứng sẽ xảy ra theo một chiều (giả sử chiều thuận):
aA + bB → cC + dD
cho đến khi thiết lập được một cân bằng mới 2 (∆G2 = 0) tương ứng với điều kiện mới.
Vậy sự chuyển từ một trạng thái cân bằng này sang một trạng thái cân bằng khác dưới tác động của các yếu tố, điều kiện phản ứng được gọi là sự chuyển dịch cân bằng.
* Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng
Ba yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến sự chuyển dịch cân bằng là nồng độ, nhiệt độ và áp suất.
Ảnh hưởng của nồng độ
- Tăng nồng độ của một trong các chất ở trạng thái cân bằng, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm chất đó.
- Giảm nồng độ của một trong các chất ở trạng thái cân bằng, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm tăng chất đó.
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Các hằng số KC, KP, KN đều phụ thuộc vào nhiệt độ cho nên khi thay đổi T thì hằng số cân bằng thay đổi.
Ảnh hưởng của áp suất
Bằng cách giảm hoặc tăng thể tích của hệ. Khi phản ứng hóa học là hỗn hợp các khí lý tưởng hoặc phản ứng có chất khí tham gia hoặc có chất khí tạo thành thì sự chuyển dịch cân bằng có thể phụ thuộc vào áp suất.
Khi tăng áp suất của hệ, cân bằng dịch chuyển theo chiều giảm số mol phân tử khí. Khi giảm áp suất của hệ, cân bằng dịch chuyển theo chiều tăng số mol phân tử khí.
