Hóa học Lớp 11. Vận dụng nguyên lí Le Chatelier để dự đoán và giải thích chiều chuyển dịch khi thay đổi nồng độ, áp suất hoặc thể tích.
Kiến thức cần nhớ
**1. Nguyên lí Le Chatelier**
Khi một hệ đang cân bằng bị tác động từ bên ngoài, hệ chuyển dịch theo chiều làm **giảm bớt tác động đó** và thiết lập cân bằng mới. Nguyên lí cho phép dự đoán chiều chuyển dịch, không có nghĩa hệ “xóa hoàn toàn” tác động hay quay lại đúng thành phần cũ.
**2. Thay đổi nồng độ**
- Tăng nồng độ một chất → cân bằng chuyển theo chiều tiêu thụ bớt chất đó.
- Giảm nồng độ một chất → cân bằng chuyển theo chiều tạo thêm chất đó.
Ví dụ với $N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3$, thêm $H_2$ làm cân bằng chuyển sang phải; lấy bớt $NH_3$ cũng làm cân bằng chuyển sang phải. Cần xác định chất nằm ở vế nào, không học máy móc “thêm thì sang phải”.
**3. Biến đổi tức thời và chuyển dịch sau đó**
Khi thêm một chất, nồng độ chất đó thay đổi **ngay lập tức**. Sau đó phản ứng diễn ra ưu tiên theo một chiều làm nồng độ các chất tiếp tục thay đổi đến cân bằng mới. Phải tách hai giai đoạn khi đọc bảng/đồ thị; chuyển dịch không có nghĩa nồng độ chất vừa thêm sẽ quay về đúng giá trị cũ.
**4. Áp suất và thể tích của hệ khí**
Giảm thể tích làm áp suất tăng; hệ ưu tiên phía có **tổng số mol khí nhỏ hơn**. Tăng thể tích làm áp suất giảm; hệ ưu tiên phía có tổng số mol khí lớn hơn. Chỉ đếm hệ số của các chất mang trạng thái $(g)$.
Nếu tổng hệ số khí hai vế bằng nhau, thay đổi áp suất bằng nén/giãn thể tích không làm cân bằng chuyển dịch.
**5. Trường hợp khí trơ và pha tinh khiết**
- Thêm chất rắn hoặc chất lỏng tinh khiết không làm chuyển dịch nếu pha đó vẫn còn, vì chúng không xuất hiện trong biểu thức cân bằng.
- Với khí trơ, ảnh hưởng phụ thuộc điều kiện. Trong bài phổ thông, thêm khí trơ vào bình **thể tích không đổi** không đổi áp suất riêng phần của các chất phản ứng nên không gây chuyển dịch. Không được kết luận chỉ từ việc “áp suất tổng tăng”.
**6. Ảnh hưởng đến $K_C$**
Ở nhiệt độ không đổi, thay đổi nồng độ, thể tích hoặc áp suất làm thành phần cân bằng thay đổi nhưng **không làm đổi $K_C$**. Hệ tự điều chỉnh cho đến khi các nồng độ mới lại thỏa mãn đúng giá trị $K_C$.
**7. Quy trình dự đoán chiều chuyển dịch**
1. Viết phương trình cân bằng và trạng thái chất.
2. Xác định tác động: nồng độ hay áp suất/thể tích.
3. Với nồng độ, tìm chiều tiêu thụ hoặc tạo thêm chất bị tác động.
4. Với áp suất, đếm riêng mol khí hai vế.
5. Nêu rõ sang trái, sang phải hay không chuyển dịch.
6. Trả lời riêng về $K_C$: không đổi nếu nhiệt độ không đổi.
**8. Ví dụ nhanh**
$2SO_2(g)+O_2(g)\rightleftharpoons2SO_3(g)$
- Thêm $O_2$: chuyển sang phải.
- Lấy bớt $SO_3$: chuyển sang phải.
- Tăng áp suất bằng giảm thể tích: trái có 3 mol khí, phải có 2 nên chuyển sang phải.
- Thêm xúc tác: không chuyển dịch.
- Tất cả tác động trên ở cùng nhiệt độ: $K_C$ không đổi.
ezonthi