Bài 38
CÂN BẰNG HÓA HỌC

I. MỤC ĐÍCH BÀI DẠY:
1. Kiến thức cơ bản:
HS biết được thế nào là cân bằng hóa học và sử chuyển dịch cân bằng hóa học .

2. Kỹ năng:
HS biết vận dụng nguyên lí LƠ-SA – TƠ- LI –A để làm chuyển dịch cân bằng .
3. Giáo dục tư tưởng: HS nhận thức được:
Hợp chất khí của S đều là chất độc, do đó cần cẩn thận trong thí nghiệm và đời sống.
Ứng dụng của S trong đời sống con người khá nhiều và quan trọng ( Cần có kế hoạch khai thác và sử dụng tốt.

II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:
1. Phương pháp: (POE + Tổ chức HS hoạt động nhóm + Diễn giảng + Đàm thoại trao đổi + Kể chuyện + Khám phá + Trực quan, …)
2. Phương tiện: (Biểu bảng + Sơ đồ + SGK + Bảng HTTH + Mẫu vật + dụng cụ thí nghiệm, …)
III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP:
1. Chuẩn bị: ( 5’)
- Ổn định lớp
Kiểm tra bài cũ:
2. Nội dung bài: ( 30’)

Nội dung bài
Tg
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS

I. PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU, PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH
1. Phản ứng một chiều
Xét phản ứng sau:
2KClO3
2KCl + 3O2
Khi đun nóng các tinh thể KClO3 có mặt chất xúc tác MnO2. 2KClO3 phân hủy thành KCl và O2. Cũng trong điều kiện đó KCl và O2 không phản ứng với nhau theo chiều ngược lại. Phản ứng như thế gọi là phản ứng một chiều

2. Phản ứng thuận nghịch
Xét phản ứng sau:


Ở điều kiện thường, Cl2 phản ứng với H2O tạo thành HCl và HClO, đồng thời HCl và HClO sinh ra cũng tác dụng được với nhau tạo lại Cl2 và H2O, nghĩa là trong cùng điều kiện, phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau. Phản ứng như thế được gọi là phản ứng thuận nghịch.
3. Cân bằng hóa học
Xét phản ứng thuận nghịch sau:
2HI(k)
 H2 (k) + I2 (k)
Đây là một phản ứng thuận nghịch, đến một lúc vận tốc theo chiều thuận bằng với vận tốc theo chiều nghịch được gọi là phản ứng cân bằng.
Ở trạng thái cân bằng vẫn luôn có phản ứng xảy ra theo hai chiều nhưng tốc độ bằng nhau nên nồng độ các chất không thay đổi. Do đó cân bằng hóa học là cân bằng động.
Vậy, cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch
II. SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Thí nghiệm
Lắp một dụng cụ gồm hai ống nghiệm có nhánh (hình 7.5 SGK trang 158).
Nạp khí NO2 vào cả hai ống. Nút kín hai ống lúc đó có cân bằng:
2NO2 (k) )
 N2O4
Nhún một ống nghiệm vào nước đá, một lát sau lấy ra, so sánh màu hai ống nghiệm thấy ống ngâm vào nước đá có màu nhạt hơn chứng tỏ nồng độ NO2 giảm bớt. Hiện tượng đó gọi là sự chuyển dịch cân bằng hóa học
2. Định nghĩa
Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự dịch chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân bằng.
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng, thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hay giảm nồng độ của chất đó.
2. Ảnh hưởng của áp suất
Khi tăng hoặc giảm áp suất của hệ cân bằng, thì bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm áp suất đó.
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Phản ứng giải phóng năng lượng là phản ứng tỏa nhiệt
Phản ứng hấp thu năng lượng là phản ứng thu nhiệt
Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác dụng của việc tăng nhiệt độ và khi giảm nhiệt độ, cân bằng củng chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt, chiều làm giảm tác dụng của việc giảm nhiệt độ

* Nguyên lí chuyển dịch cân bằng của Lơ- Sa-tơ-li-ê:
Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, thì cân bằng sẻ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.
4. Vai trò của xúc tác:
Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc phản ứng nghịch với số lần bằng nhau, nên chất xúc tác không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học.
IV. Ý NGHĨA CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC TRONG SẢN XUẤT HÓA HỌC
- Để tăng tốc độ một phản ứng hóa học trong sản xuất, dựa vào nguyên lí dịch chuyển cân bằng, người ta có thể vận dụng để lựa chọn các yếu tố tác động để thu được sản phẩm mong muốn có hiệu suất cao.

1’







24’




























5’


( Hoạt động 1. GV trình bày về phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch như SGK.
(Hoạt động 2 .
GV hướng dẫn HS tập phân tích số liệu thu được từ thực nghiệm của phản ứng thuận nghịch sau:
H2 (k) + I2 (k) ( 2 HI(k)
Ban đầu 0,5 mol 0,5mol 0 mol
Có pư 0,393mol 0,393mol 0,786mol
Cân bằng 0,107 mol 0,107 mol 0,786mol

Ban đầu : cho 0,500 mol H2 và 0,500 mol I2 vào trong bìmh kín ở nhiệt độ 4300 C. Ban đầu không có sẵn HI nên số mol HI bằng 0.
Phản ứng xảy ra : H2 kết hợp với I2 cho HI , nhưng một phần HI vừa được tạo ra lại phân hủy cho trở lại H2 và I2. Số mol H2 và I2 giảm dần ,nên tốc độ phản ứng giảm dần. Số mol HI tăng dần , tốc độ phản ứng tăng dần. Đến một lúc tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch bằng nhau .
Trạng thái cân bằng : ta thu được 0,786 mol HI và còn lại 0,107 mol H2 ; 0,107 mol I2. Tại trạng thái cân bằng không phải là phản ứng dừng lại , mà phản ứng thuận và nghịch vẫn xảy ra , nhưng với tốc độ bằng nhau (vt = vn _). Điều này có ý nghĩa là trong một đơn vị thời gian, nồng độ các chất phản ứng giảm đi bao nhiêu theo phản ứng thuận lại được tạo ra bấy nhiêu theo phản ứng nghịch. Do đó, cân bằng hóa học là cân bằng động.
Nồng độ các chất trong phản ứng thuận nghịch trên đây được giữ nguyên, nếu điều kiện thực hiện phản ứng không biến đổi. Trạng thái này của phản ứng thuận nghịch được gọi là cân bằng hóa học.
Vậy, cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc dộ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch
(Hoạt động 3
Cách làm thứ nhất :GV biểu diễn thí nghiệm theo hình 7.5 SGK .
GV chuẩn bị từ trước bộ dụng cụ gồm hai ống nghiệm có nhánh a và b , được nối với nhau bằng một ống nhựa mềm , có khóa k mở . cho đầy khí NO2 vào cả hai ống a và b ở nhiệt độ thường . nút kín cả hai ống .
GV giới thiệu với HS bộ dụng cụ trên .
GV đặt vấn đề : trong ống a và b có hỗn hợp khí NO2 và N2O4 ở trạng thái cân bằng hóa học :
2NO2(k)
 N2O4(k)
(màu đỏ nâu) (không màu)
Màu của hỗn hợp khí ở cả hai ống (a) và (b) là như nhau. Đóng khóa k lại để không cho khí ở hai ống khuếch tán vào nhau, nhúng ống (a) vào nước đá, ống (b) làm đối chứng để nghiên cứu xem nhiệt độ ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng hóa học như thế nào.
GV hỏi : em hãy so sánh màu của hỗn hợp khí ở ống (a ) và ống (b).
GV bổ sung: ta thấy màu ống (a) nhạt hơn. Như vậy khi làm lạnh ống (a), các phân tử NO2 trong ống đó đã phản ứng thêm để tạo ra N2O4, làm nồng độ NO2 giảm bớt và nồng độ N2O4 tăng thêm, nghĩa là cân bằng hóa học ban đầu đã bị phá vỡ
GV bổ sung tiếp: nếu ngâm ống (a) trong nước đá thêm một thời gian, ta thấy màu của hỗn hợp khí chứa trong đó nhạt dần đến một mức độ rồi giữ nguyên, đó là vì tốc độ phản ứng tạo thêm N2O4 đã bằng tốc độ của phản ứng ngược chiều với nó và một trạng thái cân bằng hóa học mới đã hình thành. Hiện tượng trên được gọi là sự chuyển dịch cân bằng.
Cách thứ hai (chỉ dụng khi có khó khăn về làm thí nghiệm): GV vẽ sẵn hình 7.5 trong SGK , treo lên bảng rồi mô tả thí nghiệm, dẫn dắt HS nhận xét để rút ra thế nào là sự chuyển dịch cân bằng.
(Hoạt động 4
GV củng cố bằng 3 câu sau :
- Cân bằng hóa học là gì ?
-Tại sao nói cân bằng hóa học là cân bằng động ?
-Thế nào là sự chuyển dịch cân bằng ?
(Hoạt động 5
GV đàm thoại dẫn dắt HS theo hệ thống câu hỏi :
Có hệ cân bằng sau trong một bình kín ở nhiệt độ không đổi .
C(r) + CO2
 2 CO (k)
Em hãy cho biết :
Khi hệ phản ứng đang ở trạng thái cân bằng, thì vt lớn hơn, bằng hay nhỏ hơn vn? nồng độ các chất trong phản ứng biến đổi hay không biến đổi nữa?
Nếu ta cho thêm vào hệ một lượng khí CO2 thì làm tăng được vt hay vn? Lúc đó cân bằng hóa học bị ảnh hưởng như thế nào?
Gv bổ sung thêm : CO2 được thêm vào sẽ phản ứng thêm với C tạo ra thêm CO cho đến khi vt lại bằng vn, lúc đó cân bằng mới được thiết lập; ở trạng thái cân bằng mới, nồng độ các chất khác với ở trạng thái cân bằng cũ.
GV hỏi tiếp: vậy khi thêm CO2 vào hệ cân bằng, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều từ trái sang phải (chiều thuận), chiều này làm giảm hay tăng nồng độ CO2 thêm vào?
GV rút ra nhận xét : khi tăng nồng độ mọt chất thì cân bằng hóa học chuyển dịch về phía làm giảm nồng độ chất đó
GV bổ sung thêm: thực nghiệm cho thấy khi ta bớt khí CO2 ra hỏi hệ thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch để tạo thêm CO2, nghĩa là khi làm giảm nồng độ một chất thì cân bằng hóa học chuyển dịch về phía làm tăng nồng độ chất đó.
Từ sự khảo sát ở trên, ta thấy ra rằng, việc tăng hoặc giảm nồng nồng độ một chất trong cân bằng, thì cân bằng chuyển dịch về phía làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó.
Lưu ý rằng, nếu trong hệ cân bằng có chất rắn tham gia, thì việc thêm hoặc bớt chất rắn không ảnh hưởng gì đến cân bằng, nghĩa là cân bằng không chuyển dịch. Thí dụ, cho việc thêm hoặc bớt lượng C trong phản ứng (1), không gây ảnh hưởng gì đến cân bằng.
GV cho HS tập vận dụng:
Em hãy cho biết cân bằng hóa học sẽ chuyển dịch về phía nào nếu ta cho thêm khí CO vào hệ hoặc bớt khí CO khỏi hệ?
(Hoạt động 6
Cách làm thứ nhất :
GV dụng bơm tiêm loại lớn chứa sẵn hỗn hợp khí của hệ cân bằng (2) ở nhiệt độ không đổi rồi biểu diễn thí nghiệm kết hợp đàm thoại dẫn dắt HS theo hệ thống câu hỏi .
N2O4 (k)
 2 NO2(k)
( không màu ) ( màu nâu đỏ )
-GV hỏi:nếu đẩy nút bittông vào thì thể tích chung của hệ giảm đi hay tăng lên, lúc đó áp suất chung của hệ giảm đi hay tăng lên? Màu của hỗn hợp khí trong hệ nhạt đi hay đậm lên, chứng tỏ cân bằng hóa học đã chuyển dịch theo chiều tăng hoặc giảm số mol khí?
GV giúp HS rút ra nhận xét 1.
GV: ta làm tiếp thí nghiệm .
Khi hệ đang ở trạng thái cân bằng , nếu ta kéo pit tông ra thì thể tích chung hệ giảm đi hay tăng lên? Áp suất chung của hệ giảm đi hay tăng lên? Màu của hỗn hợp khí trong hệ nhạt đi hay đậm lên, chứng tỏ cân bằng hóa học đã c