Hóa học Lớp 11. Xác định thời điểm hệ đạt cân bằng từ dữ liệu nồng độ–thời gian hoặc tốc độ–thời gian và giải thích bằng chứng.
Kiến thức cần nhớ
**1. Hai loại đồ thị thường gặp**
- **Nồng độ–thời gian:** trục tung là $[X]$, trục hoành là thời gian. Chất phản ứng thường giảm, sản phẩm thường tăng rồi cùng ổn định.
- **Tốc độ–thời gian:** một đường biểu diễn $v_{thuận}$, một đường biểu diễn $v_{nghịch}$. Hệ đạt cân bằng khi hai tốc độ bằng nhau và duy trì bằng nhau.
Phải đọc nhãn trục trước khi áp dụng tiêu chí, vì “hai đường gặp nhau” có ý nghĩa khác nhau trên hai loại đồ thị.
**2. Nhận diện cân bằng từ bảng nồng độ**
Xét các mốc thời gian liên tiếp. Hệ bắt đầu cân bằng tại mốc sớm nhất mà từ đó nồng độ **tất cả chất đang theo dõi** giữ không đổi trong sai số phép đo. Một chất tạm thời có cùng giá trị ở hai mốc chưa đủ; cần xem xu hướng sau đó và dữ liệu của toàn hệ.
**3. Nhận diện trên đồ thị nồng độ**
Khi hệ đạt cân bằng, các đường nồng độ chuyển sang đoạn nằm ngang. Các đường không cần gặp nhau và giá trị nằm ngang của mỗi chất có thể khác nhau. Giao điểm của hai đường nồng độ chỉ cho biết tại thời điểm đó hai nồng độ bằng nhau, không phải tiêu chí của cân bằng.
**4. Nhận diện trên đồ thị tốc độ**
Ban đầu, nếu chỉ có chất đầu, $v_{thuận}$ lớn còn $v_{nghịch}$ gần 0. Theo thời gian, $v_{thuận}$ giảm và $v_{nghịch}$ tăng. Tại cân bằng:
$v_{thuận}=v_{nghịch}>0$
Sau đó hai đường trùng nhau hoặc cùng nằm ngang tại một giá trị dương nếu điều kiện không đổi.
**5. Khi hệ bị tác động**
Nếu thêm/bớt chất, thay đổi áp suất hoặc nhiệt độ, đồ thị có thể xuất hiện biến đổi đột ngột rồi tiến đến đoạn ổn định mới. Cân bằng mới được nhận diện từ **đoạn ổn định sau tác động**, không phải ngay tại thời điểm đường bị nhảy. Sự thay đổi tức thời và sự chuyển dịch sau đó là hai giai đoạn khác nhau.
**6. Cách đọc dữ liệu có sai số**
Dữ liệu thực nghiệm hiếm khi hoàn toàn trùng nhau. Nếu các giá trị dao động rất nhỏ quanh một mức so với độ chính xác của dụng cụ, có thể xem là ổn định. Tuy nhiên phải dựa trên tiêu chí hoặc sai số đề cung cấp, không tự ý làm tròn để ép dữ liệu thành cân bằng.
**7. Quy trình làm bài**
1. Đọc trục, đơn vị và chú giải đường.
2. Xác định đây là nồng độ hay tốc độ.
3. Với nồng độ: tìm khi tất cả giá trị ổn định.
4. Với tốc độ: tìm khi $v_{thuận}=v_{nghịch}$.
5. Đối chiếu các mốc sau đó để chắc trạng thái được duy trì.
6. Viết kết luận kèm bằng chứng số liệu, không chỉ nêu một thời điểm.
**8. Lỗi cần loại bỏ**
- Chọn giao điểm của hai đường nồng độ làm thời điểm cân bằng.
- Kết luận cân bằng khi chỉ một chất ổn định.
- Cho rằng đoạn nằm ngang nghĩa phản ứng dừng hoặc nồng độ bằng 0.
- Không phân biệt đường tốc độ với đường nồng độ.
- Bỏ qua thời điểm hệ bị tác động và nhầm cân bằng cũ với cân bằng mới.
ezonthi