GIÁO TRÌNH HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KHÔNG CHUYỂN TIẾP VÀ CHUYỂN TIẾP - NGUYỄN HỮU KHÁNH HƯNG, HUỲNH THỊ KIỀU XUÂN

trong đó:
ΔX = ΣΔX
sp
– ΣΔX
tc
với
X ≡ G, H và S
6. Ở trạng thái cân bằng, nồng độ của các tác chất và sản phẩm thỏa phương trình sau:
(2.3)
7. K càng lớn thì cân bằng càng chuyển sang bên phải và càng tạo ra nhiều sản phẩm.
8. Mối liên hệ giữa K và ΔG của phản ứng như sau:
9. Các hằng số như hằng số acid-baz K
a
và K
b
, tích số tan T, hằng số phân ly phức chất K
pl
, thế khử E,…
chỉ là các biến thể của hằng số cân bằng nhiệt động lực học K trong từng trường hợp phản ứng cụ
thể:
• Hằng số acid-baz K
a
, K
b
= K×[H
2
O] đối với phản ứng trung hòa
• Tích số tan T = K –1 đối với phản ứng kết tủa
• Hằng số phân ly phức chất K
pl
= K đối với phản ứng tạo phức
• Thế khử E = –G/nF đối với phản ứng oxi hóa-khử
10. Dung môi nước có nồng độ lớn nên đối với phản ứng có nước tham gia với tư cách là tác chất hay
sản phẩm thì sự biến đổi nồng độ của nước là nhỏ có thể bỏ qua và có thể xem như nồng độ của
nước là một hằng số. Vì vậy, nồng độ của nước luôn luôn được ghép chung vào hằng số K của phản
ứng.
2.2.2. Động học của phản ứng
1. Về mặt động học, một cách tổng quát, ta có vận tốc phản ứng thuận v
th
và nghịch v
ng
:
(2.4)
v
th
= k
th
.f([Tc])
v
ng
= k
ng
.g([Sp])
2. Ở trạng thái cân bằng, vận tốc thuận bằng vận tốc nghịch:
v
th
= v
ng
= k
th
.f([Tc]
cb
)
cb
= k
ng
.g([Sp]
cb
)
3. Cần lưu ý là K nhiệt động lực hóa học và k động học mang hai ý nghĩa khác nhau.
4. Cho dù phản ứng xảy ra theo các con đường khác nhau thì ở trạng thái cân bằng, giá trị K tính được
theo các con đường đó luôn luôn bằng nhau và không đổi.
5. k động học chỉ cho biết tỉ số của k
th
và k
ng
hoặc tỉ số của 2 hàm nồng độ của phản ứng thuận và phản
ứng nghịch khi hệ ở trạng thái cân bằng.
2.2.3. Mối liên hệ giữa nhiệt động lực học và động học của phản ứng
1. Không có một mối liên hệ nào giữa các giá trị nhiệt động lực hóa học với các yếu tố động hóa học (vận
tốc và cơ chế) của một phản ứng.
2. Một phản ứng có thể có giá trị ΔG rất âm nhưng lại không thể xảy ra được do cản trở động học vì năng
lượng hoạt hóa của phản ứng quá cao.
(2.5)
32