TR¯äNG THPT ĐÀO S¡N TÂY LÝ THUY¾T HÓA HâC 11 Ch°¢ng trình GDPT 2018 HỌ VÀ TÊN: ………………………………………………… LỚP: …………………………………………………………… Năm học: 2023 – 2024 L¯U HÀNH NÞI BÞ Hóa học 11- CTGDPT 2018 2023-2024 Ch°¢ng 1: CÂN BÈNG HÓA HâC Chï đÁ 1: KHÁI NIÆM VÀ CÂN BÈNG HÓA HâC I. PHÀN ðNG MàT CHIÀU & PHÀN ðNG THUÄN NGHàCH 1. PhÁn ñng mát chiÁu 2. PhÁn ñng thuÅn nghách PhÁn ñng mát chiÁu là phÁn āng PhÁn ñng thuÅn nghách là phÁn āng xÁy ra xÁy ra theo một chiều từ chất đầu theo hai chiều ng°ợc nhau trong cùng điều Khái niÇm sang sÁn phẩm trong cùng một điều kiện.
aA + bB ⎯⎯ ³ cC + dD aA + bB cC + dD Bằng một mũi tên : ² Bằng hai nửa mũi tên ng°ợc chiều BiÃu diÅn chieàu thuaän nhau: chieàu nghòch 0 CH4 + 2O2 ⎯⎯ t ³ CO2 + 2H2O H2(g) + I2(g) 2HI(g) Ví dí NaOH + HCl ⎯⎯ ³ NaCl + H2O II. CÂN BÈNG HÓA HâC 1. Tr¿ng thái cân bÉng Tr¿ng thái cân bằng cÿa phÁn āng thuận nghịch là tr¿ng thái t¿i đó tốc đß phản ứng thuận bằng tốc đß phản ứng nghịch (vt = vn) 2. HÉng sç cân bÉng a) Biểu thức của hằng số cân bằng Xét phÁn āng thuận nghịch tổng quát: aA + bB cC + dD [C]c .[B]b * Mßt số l°u ý: - Trong đó : [A], [B], [C], [D] là nồng độ mol cÿa các chất A, B, C, D á tr¿ng thái cân bằng.
a,b,c,d là hệ số tỉ l°ợng cÿa các chất trong ph°¡ng trình hóa học cÿa phÁn āng. - KC chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bÁn chất cÿa phÁn āng. - Đối với các phÁn āng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ cÿa chất rắn trong biểu thāc KC 1 Hóa học 11- CTGDPT 2018 2023-2024 [CO]2 Ví dụ: C(s) + CO2(g) 2CO(g) KC = [CO2 ] b) Ý nghĩa của hằng số cân bằng KC càng lớn thì phÁn āng thuận càng chiếm °u thế h¡n và ng°ợc l¿i, KC càng nhỏ thì phÁn āng nghịch càng chiếm °u thế h¡n. CÁC Y¾U Tæ ÀNH H¯æNG Đ¾N SĄ CHUYÂN DàCH CÂN BÈNG HÓA HâC 1.
Ành h°çng cïa nhiÇt đá (chÃt khí, chÃt lång) < Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giÁm nhiệt độ, tāc là chiều phÁn āng thu nhiệt ( Δ r H 0298 > 0 ), nghĩa là chiều làm giÁm tác động cÿa việc tăng nhiệt độ và ng°ợc l¿i= Cách nhã: * Δ r H 0298 <0 : là phÁn ñng tåa nhiÇt. * Δ r H 0298 > 0 : là phÁn ñng thu nhiÇt. * Khi tăng t0 => phÁn āng theo chiều thu nhiệt Δ r H 0298 > 0 * Khi giÁm t0 => phÁn āng theo chiều tỏa nhiệt Δ r H 0298 <0 L°u ý: Một phÁn āng có ghi Δ r H 0298 thì mặc định Δ r H 0298 này là āng với chiều thuận cÿa phÁn āng. Thí nghiÇm 1: Cho cân bằng: 2NO2(g) N2O4 (g) Δ r H 0298 <0 (màu nâu) (không màu) Thí nghiÇm 2: CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH Δ r H 0298 >0 2 Hóa học 11- CTGDPT 2018 2023-2024 Dung dách CHCOONa + phenolphtalein Ành h°çng cïa nhiÇt đá đ¿n są chuyÃn dách cân bÉng CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH Quan sát hiện t°ợng hai thí nghiệm trên và hoàn thành bÁng sau: Tác chiÁu chuyÃn dách cân chiÁu chuyÃn dách cân bÉng Thñ tą HiÇn t°ëng đáng bÉng (thuÅn/nghách) (phÁn ñng tåa nhiÇt/thu nhiÇt) màu nâu Thí ý t0 nghịch thu nhiệt đậm dần nghiÇm màu nâu 1 ÿ t0 thuận tỏa nhiệt nh¿t dần màu hồng Thí ý t0 thuận thu nhiệt đậm dần nghiÇm màu hồng 2 ÿ t0 nghịch tỏa nhiệt nh¿t dần 2.
Ành h°çng cïa néng đá (chÃt khí, chÃt lång) <Khi tăng nồng độ một chất trong phÁn āng thì cân bằng hóa học bị phá vỡ và chuyển dịch theo chiều làm giÁm tác động cÿa chất đó và ng°ợc l¿i=. Cách nhã: aA + bB cC + dD - Tăng Cpā (CA, CB) => chiều thuận (làm giÁm CA, CB) ; GiÁm Cpā (CA, CB) => chiều nghịch (làm tăng CA, CB). - Tăng Csp(CC, CD) => chiều nghịch (làm giÁm CC, CD) ; GiÁm Csp (CC, CD) => chiều thuận (làm tăng CC, CD) Ví dí: CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH 3 Hóa học 11- CTGDPT 2018 2023-2024 Quan sát hiện t°ợng thí nghiệm trên và hoàn thành bÁng sau: chiÁu chuyÃn dách cân bÉng chiÁu chuyÃn dách cân bÉng Tác đáng HiÇn t°ëng (thuÅn/nghách) (tăng/giÁm néng đá) Tăng nồng độ màu hồng thuận giÁm nồng độ CH3COONa CH3COONa đậm dần Tăng nồng độ màu hồng nghịch giÁm nồng độ CH3COOH CH3COOH nh¿t dần 3. Ành h°çng cïa áp suÃt (chÃt khí) <Khi tăng áp suất chung cÿa hệ, thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giÁm áp suất, tāc là chiều làm giÁm số mol khí và ng°ợc l¿i=.
Cách nhã: - Tăng p => chiều giÁm tổng hệ số khí - GiÁm p => chiều tăng tổng hệ số khí. => Áp suất không ảnh h°ởng đến cân bằng có tổng hệ số khí 2 vế bằng nhau hoặc trong cân bằng không có chất khí. Ví dụ: Câu 1: Cho phÁn āng: N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) Δ r H 0298 <0 Khi tăng áp suất thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nào? A. Không chuyển dịch C.
Không xác định đ°ợc Câu 2: Khi tăng áp suất cÿa hệ phÁn āng sau thì cân bằng sẽ CO (g) + H2O(g) CO2(g) + H2(k) A. chuyển dịch theo chiều thuận B. chuyển dịch theo chiều nghịch C. không chuyển dịch D.
chuyển dịch theo chiều thuận rồi cân bằng 4. Ành h°çng chÃt xúc tác Trong phÁn āng thuận nghịch nếu dùng chất xúc tác thì tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch tăng như nhau nên chÃt xúc tác không có tác díng làm chuyÃn dách cân bÉng , mà chỉ có tác dụng làm cho phÁn āng nhanh chóng đ¿t đến tr¿ng thái cân bằng. => chÃt xúc tác không Ánh h°çng đ¿n cân bÉng hóa hãc 5. Nguyên lí chuyÃn dách cân bÉng Le Chatelier < Một phÁn āng thuận nghịch đang á tr¿ng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên ngoài làm thay đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giÁm tác động bên ngoài đó=.
4 Hóa học 11- CTGDPT 2018 2023-2024 =>Ý nghĩa của nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier: Trong kĩ thuật công nghiệp hóa học, có thể thay đổi các điều kiện chuyển dịch cân bằng theo chiều mong muốn => tăng hiệu suất cÿa phÁn āng. Ví dí: Trong công nghiệp, ammonia đ°ợc tổng hợp theo phÁn āng N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Δ r H 0298 = 291,8kJ Đà tăng hiÇu suÃt (phÁn ñng theo chiÁu thuÅn) tổng hëp NH3 thì ta c¿n: ➢ Tăng áp suất (do tổng số mol khí á vế tr°ớc là 4, á vế sau là 2 => chiều thuận là chiều giÁm số mol khí => phÁi tăng áp suất; áp suất thực tế khoÁng 200 bar). Chï đÁ 2: CÂN BÈNG TRONG DUNG DàCH N¯âC I. HiÇn t°ëng điÇn li: Quá trình phân li các chất khi tan trong n°ớc thành ion đ°ợc gọi là sự điện li.
ChÃt điÇn li a) ChÃt điÇn li và chÃt không điÇn li ChÃt ChÃt điÇn li ChÃt không điÇn li Chất điện li là chất khi tan trong Chất không điện li là chất khi tan trong Khái niÇm n°ớc phân li thành các ion. n°ớc không phân li thành các ion. Tính chÃt Dẫn điện Không dẫn điện Hầu hết dung dịch acid, base, muối. Các chất á d¿ng rắn khan, n°ớc cất, dung Ví dí dịch saccharose (C12H22O11), alcohol ethylic (C2H5OH), glycerine: C3H5(OH)3.
5 Hóa học 11- CTGDPT 2018 2023-2024 b) ChÃt điÇn li m¿nh và chÃt điÇn li y¿u ChÃt điÇn li m¿nh ChÃt điÇn li y¿u Khái Chất điện li m¿nh là chất khi tan trong n°ớc Chất điện li yếu là chất khi tan trong n°ớc niÇm hầu hết các phân tử chất tan đều phân li ra ion. chỉ có một phần số phân tử chất tan phân li ra ion, phần còn l¿i vẫn tồn t¿i á d¿ng phân tử trong dung dịch. BiÃu Bằng một mũi tên : ² Bằng hai nửa mũi tên ng°ợc chiều diÅn nhau: chieàu thuaän chieàu nghòch -Acid m¿nh: H2SO4, HCl, HNO3, HClO3, - Acid y¿u: H2CO3, H2SO3, H2S, HClO, HClO4, HBrO3, HBrO4 , HBr, HI HClO2, HBrO, HBrO2, HF, CH3COOH, HCl ⎯⎯ ³ H+ + Cl- HCOOH, H3PO4, HCN,. CH3COOH CH3COO- + H+ Gém - Base m¿nh = base tan (1OH và Ba(OH)2, - Base y¿u = base không tan (3OH và các các Sr(OH)2, Ca(OH)2 ) tr°ßng hợp còn l¿i cÿa 2OH).
chÃt NaOH ⎯⎯ ³ Na+ + OH- Bi(OH)3 Bi3+ + 3OH- - Muçi: hầu hết các muối trừ HgCl2, Hg(CN)2 - Muçi : HgCl2, Hg(CN)2 là điện li yếu. HgCl2 Hg2+ + 2Cl- ³ 3K+ + PO342 K3PO4 ⎯⎯ II. THUY¾T ACID - BASE CîA BRONSTED 4 LOWRY 1. Khái niÇm acid và base theo thuy¿t Brønsted 3 Lowry - Acid là chất cho proton (H+) và base là chất nhận proton.
Ví dí 1: HCl ³ H3O + + + H2 O ⎯⎯ Cl 2 H+ => HCl cho H+ , HCl là acid; H2O nhận H+ , H2O là base. Ví dí 2: NH3 + H2 O NH4+ + OH2 H+ Trong phÁn āng thuận, NH3 nhận H+ cÿa H2O, NH3 là base, H2O là acid. Trong phÁn āng nghịch, ion NH+4 là acid, ion OH2 là base. Ví dí 3: CO32 2 + H2 O HCO32 + OH2 H+ Trong phÁn āng thuận, CO32 2 nhận H+ cÿa H2O, CO32 2 là base, H2O là acid.
Trong phÁn āng nghịch, ion HCO32 là acid, ion OH2 là base. Ví dí 4: a) HCO32 + H2 O H3O+ + CO32 2 H+ 6 Hóa học 11- CTGDPT 2018 2023-2024 Trong phÁn āng thuận, HCO32 nh°ßng H+ , HCO32 là acid, H2O là base. Trong phÁn āng nghịch, ion CO32 2 là base, ion H3O + là acid. b) HCO32 + H2 O OH2 + H2 CO3 H+ Trong phÁn āng thuận, HCO32 nhận H+ từ H2O , HCO32 là base, H2O là acid.
Trong phÁn āng nghịch, H2CO3 là acid, ion OH2 là base. NhÅn xét: Ion HCO32 , H2O vừa có thể nhận H+ , vừa có thể cho H+ nên ion HCO32 , H2O là chất l°ỡng tính. ¯u điÃm thuy¿t Brønsted 3 Lowry Theo thuyết Arrhenius, trong phân tử acid phÁi có nguyên tử H, trong n°ớc phân li ra ion H+ , trong phân tử base phÁi có nhóm OH,, trong n°ớc phân li ra ion OH2. Theo Arrhenius chỉ đúng cho tr°ßng hợp dung môi là n°ớc.
Thuyết acid -base cÿa Brønsted – Lowry tổng quát h¡n thuyết Arrhenius, phân tử không có nhóm OH nh° NH3 hoặc ion CO32 2 cũng là base. KHÁI NIÆM pH VÀ Ý NGH)A CîA pH TRONG THĄC TIÄN Trong dung dịch n°ớc, tích số KW =[H+].[OH-] là một hằng số, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và đ°ợc gọi là tích số ion cÿa n°ớc. à 25 °C, KW = 10-14, tuy nhiên giá trị này có thể đ°ợc dùng khi nhiệt độ không khác nhiều với 25 °C. Đçi vãi n°ãc tinh khi¿t: [H+]=[OH- ]= 10 214 = 10-7 (mol/L).