Cân bằng hóa học là một khái niệm quan trọng trong hóa học phổ thông, là kiến thức nền tảng để các em học tốt chương trình hóa học lớp 11, 12. Để nắm vững kiến thức về cân bằng hóa học, các em cần phải nắm vững lý thuyết và luyện tập nhiều dạng bài tập.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu cách giải các dạng bài tập về cân bằng hóa học thường gặp, từ đó giúp các em tự tin hơn khi làm bài tập và đạt kết quả cao trong các kỳ thi.
TÓM TẮT
Nội dung chính
Bài tập cân bằng hóa học thường tập trung vào các dạng sau:
## 1. Xác định nồng độ, áp suất tại thời điểm cân bằng
Lý thuyết và phương pháp giải
Để giải quyết dạng bài tập này, ta dựa vào định luật tác dụng khối lượng cho các cân bằng thông qua mối quan hệ giữa nồng độ cân bằng với hằng số cân bằng nồng độ (Kc) hay quan hệ giữa áp suất riêng phần tại thời điểm cân bằng với hằng số cân bằng áp suất (Kp).
-
Trong dung dịch tồn tại cân bằng:
aA + bB ⇌ cC + dD
Kc = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b) -
Phản ứng xảy ra trong pha khí:
aA (k) + bB (k) ⇌ cC (k) + dD (k)- Hằng số cân bằng tính theo nồng độ: Kc = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b)
- Hằng số cân bằng tính theo áp suất: Kp = (P_C^c P_D^d) / (P_A^a P_B^b)
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cân bằng của phản ứng khử CO2 bằng C:
C(r) + CO2 (k) ⇌ 2CO(k)
xảy ra ở 1000K với hằng số cân bằng Kp = 4.
a) Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 2,5atm.
b) Muốn thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 là 18 thì áp suất chung của hệ là bao nhiêu?
Lời giải:
a) Ta có cân bằng C(r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) Kp = 4
Ta có: P_CO + P_CO2 = 2,5 và Kp = (P_CO)^2 / P_CO2 = 4
⇒ P_CO = 2,071 atm; P_CO2 = 0,429 atm
Trong hệ cùng điều kiện nhiệt độ và thể tích ⇒ tỉ lệ về áp suất bằng tỉ lệ về số mol hay tỉ lệ về thể tích riêng.
Vậy hỗn hợp lúc cân bằng chứa: 82.84% CO và 17.16% CO2
b) Khi khối lượng mol trung bình của hỗn hợp CO và CO2 là 18.2=36 thì số mol CO và CO2 bằng nhau nên ta có P_CO = P_CO2 = 0,5P
Suy ra Kp = (P_CO)^2 / P_CO2 = (0.5P)^2 / (0.5P) = 0.5P = 4
⇒ P = 8 atm
Ví dụ 2, 3: … (Các bạn có thể tham khảo thêm các ví dụ khác trong sách giáo khoa hoặc tài liệu tham khảo).
## 2. Xác định sự chuyển dịch cân bằng
Lý thuyết và phương pháp giải
Dạng bài tập này yêu cầu các em vận dụng nguyên lý chuyển dịch cân bằng: “Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động bên ngoài, như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ sẽ chuyển dịch cân bằng theo chiều làm giảm tác động bên ngoài.”
Ví dụ minh họa
(Các bạn có thể tham khảo các ví dụ trong sách giáo khoa hoặc tài liệu tham khảo)
## 3. Xác định hằng số cân bằng
Lý thuyết và phương pháp giải
- Với phản ứng dạng : aA + bB ⇌ cC + dD
Hằng số cân bằng: K = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b)
Ví dụ minh họa
(Các bạn có thể tham khảo các ví dụ trong sách giáo khoa hoặc tài liệu tham khảo)
Kết luận
Trên đây là cách giải chi tiết cho 3 dạng bài tập về cân bằng hóa học thường gặp. Hy vọng bài viết đã mang đến cho bạn những kiến thức bổ ích và giúp bạn tự tin hơn khi làm bài tập.
Để học tốt hóa học nói chung và cân bằng hóa học nói riêng, các em nên:
- Nắm vững lý thuyết, các nguyên tắc và định luật.
- Luyện tập thường xuyên các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao.
- Tham khảo các tài liệu học tập uy tín.
- Luôn chủ động, sáng tạo trong quá trình học tập.
Chúc các em học tốt!
