Phản ứng hóa học & cân bằng

Nguyên lý Le Chatelier

Hóa học · Lớp 12 · /cong-thuc-hoa-hoc-lop-12/nguyen-ly-le-chatelier

Công thức

\[\text{Khi hệ đang cân bằng, nếu thay đổi một yếu tố (nồng độ, áp suất, nhiệt độ) thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều chống lại sự thay đổi đó.}\]

Nguyên lý Le Chatelier mô tả cách hệ cân bằng hóa học phản ứng khi bị tác động từ bên ngoài, luôn chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó.

Diễn giải ký hiệu

ΔH

Biến thiên enthalpy của phản ứng (âm cho phản ứng tỏa nhiệt, dương cho thu nhiệt).
Kc

Hằng số cân bằng theo nồng độ.

Cách dùng

Khi tăng nồng độ chất tham gia, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận (tạo sản phẩm); khi tăng áp suất, cân bằng dịch chuyển về phía có số mol khí ít hơn; khi tăng nhiệt độ, cân bằng dịch chuyển theo chiều thu nhiệt. Ngược lại, giảm yếu tố nào thì cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ra yếu tố đó.

Vận dụng

Áp dụng để dự đoán chiều chuyển dịch cân bằng khi thay đổi điều kiện phản ứng, từ đó tối ưu hóa hiệu suất trong công nghiệp (ví dụ sản xuất NH3 theo Haber). Cũng dùng để giải thích các hiện tượng trong đời sống như sự thay đổi màu của dung dịch khi đun nóng.

Ví dụ cơ bản

Phản ứng tổng hợp amoniac: \(N_2 (k) + 3H_2 (k) \rightleftharpoons 2NH_3 (k)\), ΔH = -92 kJ. Nếu tăng áp suất hệ, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận (giảm số mol khí từ 4 mol xuống 2 mol) để tăng hiệu suất NH3.