| Câu hỏi 1: Hãy cho biết trong công nghiệp, để thu được nhiều NH3 hơn thì cần tăng hay giảm nồng độ N2 và H2. |
aA + bB ⇌ mM + nM
Khi đó biểu thức tính hằng số cân bằng KC như sau: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[M]}}}^{\rm{m}}}{{{\rm{[N]}}}^{\rm{n}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]
Trong đó: a, b, m, n lần lượt là hệ số tỉ lượng tương ứng của các chất A, B, M, N trong phương trình hoá học; (A), (B), (M), (N) lần lượt là nồng độ mol của các chất A, B, M, N ở trạng thái cân bằng.
Hằng số cân bằng càng lớn (hay nhỏ) cho biết mức độ phản ứng thuận diễn ra thuận lợi hay không thuận lợi.
N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g)
\[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[N}}{{\rm{H}}_3}{\rm{]}}}^2}}}{{{\rm{[}}{{\rm{N}}_2}{\rm{][}}{{\rm{H}}_2}{{\rm{]}}^3}}}\]
Ta thấy, KC càng lớn, phản ứng thuận tạo ra NH3 diễn ra càng thuận lợi, các chất ở trạng thái cân bằng chủ yếu là chất sản phẩm. Do đó người ta tăng nồng độ N2 và H2 để lượng NH3 sinh ra nhiều hơn.
| Câu hỏi 2: Hai acid HA và HB cùng nồng độ ban đầu là 0,5 M, phân li trong nước theo các cân bằng:
HA ⇌ H+ + A- HB ⇌ H+ + B- Với các hằng số cân bằng (hay gọi là hằng số phân li acid) tương ứng là KC(HA) = 0,2 và KC(HB) = 0,1. Tính nồng độ H+ của mỗi dung dịch acid. Rút ra kết luận về mối liên hệ giữa độ mạnh của acid với độ lớn của hằng số phân li acid. Biết rằng acid càng mạnh khi càng dễ tạo ra H+. |
Với một phản ứng thuận nghịch bất kì:
aA + bB ⇌ mM + nM
KC được gọi là hằng số cân bằng (tính theo nồng độ mol), giá trị của KC chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ.
Khi đó biểu thức tính KC như sau: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[M]}}}^{\rm{m}}}{{{\rm{[N]}}}^{\rm{n}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]
Trong đó: a, b, m, n lần lượt là hệ số tỉ lượng tương ứng của các chất A, B, M, N trong phương trình hoá học; (A), (B), (M), (N) lần lượt là nồng độ mol của các chất A, B, M, N ở trạng thái cân bằng.
Lưu ý: Trong công thức tính hằng số cân bằng KC, chỉ xét những chất ở thể khí và chất tan trong dung dịch.
HA ⇌ H+ + A-
Ban đầu: 0,5
Phản ứng: x → x → x
Cân bằng: (0,5 – x) x x
\[\begin{array}{l}{\rm{ }}{{\rm{K}}_{{\rm{C(HA)}}}} = {\rm{ }}0,2\\ \Leftrightarrow \frac{{{\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{][}}{{\rm{A}}^{\rm{ - }}}{\rm{]}}}}{{{\rm{[HA]}}}}{\rm{ = 0}}{\rm{,2}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{\rm{x}}{\rm{.x}}}}{{{\rm{(0}}{\rm{,5 - x)}}}}{\rm{ = 0}}{\rm{,2}}\\ \Rightarrow {\rm{x}} \approx {\rm{0}}{\rm{,232 (M) = [}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{]}}\end{array}\]
HB ⇌ H+ + B-
Ban đầu: 0,5
Phản ứng: y → y → y
Cân bằng: (0,5 – y) y y
\[\begin{array}{l}{\rm{ }}{{\rm{K}}_{{\rm{C(HB)}}}} = {\rm{ }}0,1\\ \Leftrightarrow \frac{{{\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{][}}{{\rm{B}}^{\rm{ - }}}{\rm{]}}}}{{{\rm{[HB]}}}}{\rm{ = 0}}{\rm{,1}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{\rm{y}}{\rm{.y}}}}{{{\rm{(0}}{\rm{,5 - y)}}}}{\rm{ = 0}}{\rm{,1}}\\ \Rightarrow {\rm{y}} \approx {\rm{0}}{\rm{,179 (M) = [}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{]}}\end{array}\]
Ta thấy nồng độ H+ trong sinh ra trong phản ứng phân li HA lớn hơn nồng độ nồng độ H+ trong sinh ra trong phản ứng phân li HB và KC(HA) > KC(HB), chứng tỏ hằng số cân bằng (hằng số phân li acid) càng lớn, acid càng dễ tạo thành H+, acid càng mạnh.