Bài 3: Ôn tập chương 1

1. Kiến thức trọng tâm

Chương 1 gồm hai nội dung lớn: cân bằng hoá học và cân bằng trong dung dịch nước. Phản ứng thuận nghịch xảy ra đồng thời theo hai chiều; khi tốc độ thuận bằng tốc độ nghịch, hệ đạt cân bằng hoá học — một cân bằng động, nồng độ các chất không đổi theo thời gian. Với phản ứng $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$, hằng số cân bằng là $K_C = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$. Giá trị $K_C$ chỉ phụ thuộc nhiệt độ và bản chất phản ứng. $K_C$ càng lớn, cân bằng càng nghiêng về phía sản phẩm.

Nguyên lí Le Chatelier giúp dự đoán chiều chuyển dịch cân bằng: tăng nồng độ một chất làm cân bằng chuyển dịch theo chiều tiêu thụ chất đó; tăng áp suất làm cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm số mol khí; tăng nhiệt độ làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt; chất xúc tác chỉ làm cân bằng đạt nhanh hơn mà không làm chuyển dịch cân bằng.

Trong dung dịch nước, tích số ion của nước ở $25^\circ C$ là $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$. Độ pH được tính bằng $pH = -\log[H^+]$, và $pH + pOH = 14$. Acid yếu và base yếu phân li không hoàn toàn, đặc trưng bởi $K_a$ và $K_b$. Muối tạo bởi acid yếu hoặc base yếu bị thuỷ phân, làm môi trường có tính acid hay base. Dung dịch đệm gồm acid yếu và muối của nó (hoặc base yếu và muối của nó) giữ pH gần như không đổi.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho cân bằng $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$, \Delta H < 0. Khi tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận vì vế phải có số mol khí nhỏ hơn. Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch vì phản ứng thuận toả nhiệt.

Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch $CH_3COOH$ $0,1$ M biết $K_a = 1,8 \times 10^{-5}$. Đặt $[H^+] = x$, ta có $x^2 / 0,1 \approx 1,8 \times 10^{-5}$, suy ra $x \approx 1,34 \times 10^{-3}$ mol/L, vậy $pH \approx 2,87$.

3. Ghi nhớ

Nắm vững biểu thức $K_C$, nguyên lí Le Chatelier và cách tính pH. Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng. Phân biệt acid mạnh, acid yếu và hiện tượng thuỷ phân muối để xác định môi trường dung dịch.