Ph Ç n 1
HãA HäC §¹I C¦¥NG
CÂN BẰNG HÓA HỌC – CƠ SỞ GIẢNG DẠY
 QUY LUẬT, ĐỊNH LƯỢNG

Giảng viên cao cấp, Phó Giáo sư, Tiến sĩ
Bộ môn Hóa học lí thuyết và Hóa lí, khoa Hóa học, trường ĐHSP Hà Nội

 
!"#$"%&"'()"!*
+,-)#.!"/#.!0
1-23)4#'5"6'%"
 '""/%+++"("*$-!"(.7+
87#.!%9:;2#.!,26<=+>")<*
#.!%9:77$$2?(7@=7@5AB)<C
("+D5)<" !#.5
7A+
E'F(G#7B)94E7E!
=95-2&HAI.=.B94-=H)
$* !"!#$%9?<-+J?(9?
<-7$27C(-#+")29KF17'70L='
)(M(+
 N75A5 )I7O2)?
;.)<1;)P*+,.)<1C:2=A-+6F
 7  5Q@R-@
-2)S9E70-2+T4MU;'V'
94W 24)5$X/!Y.Z+

  !"#$%&#' !"#
I.1. Hệ nhiệt động
1. Hệ nhiệt động là gì?

1. Từ
p
 G
0
p
RT ln K∆ = −
hay ∆G
o
pư
= – RTlnK
C

2. Liên hệ ∆G
o
pư
= – nFE
o
3. Tính sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số cbhh.
Bài tập áp dụng
II.2.4. Một số lưu ý
A. Phân biệt sự hằng định của trị số bằng cbhh với sự chuyển dịch vị trí cbhh.
B. Trở lại câu hỏi: "Hằng số cbhh có đơn vị hay không?"
C. Liên hệ giữa cbhh với động hóa học
" )/01%23+
4" 5 1%23+$6
789
I. Khái quát về: Hệ nhiệt động. Các hàm trạng thái / thế nhiệt động
:  !"#
1. Hệ nhiệt động là gì?
Hệ vật chất được khảo sát trong Nhiệt động lực học được gọi là hệ nhiệt động.

trạng thái đầu theo đúng con đường đã đi qua mà không để lại bất cứ một biến đổi nào trong trong
hệ và môi trường.
VD3: Thực hiện sự nén – giãn khí trong xi lanh có pit tông không ma sát bằng cách thêm/lấy
dần từng lượng (hạt) cát vô cùng nhỏ.
Nhận xét (viết tắt là NX): Đây là quá trình (khái niệm) giả định, không có thật.
Bất thuận nghịch nhiệt động là quá trình không đạt được ít nhất một trong các yêu cầu trên.
NX: Đây là quá trình có thật, thường xảy ra.
;$% !"#
A. Khái niệm
1. Hàm số trạng thái: Một đại lượng, chẳng hạn hàm số f = f(x,y), được gọi là hàm số trạng
thái, nếu:
*) Vi phân của nó là một vi phân toàn phần đúng
df = Mdx + Ndy (với M = (
f
x
∂
∂
)
y
, còn N = (
f
y
∂
∂
)
x
) (I.1a);
Vậy df = (
f
x

*) Biến thiên của nó khi hệ thực hiện chu trình (quá trình kín) là:
∆f =
df
∫
Ñ
= 0 (I.3).
2. Thế nhiệt động là các đại lượng thông qua nó và các đạo hàm riêng các cấp của nó, tính được
các đại lượng đặc trưng cho hệ.
Từ sự thống nhất biểu thức vi phân của nguyên lí I và II, có 4 thế nhiệt động được xác lập (xin
xem ngay sau đây).
B. Các hàm nhiệt động
Cả 4 thế nhiệt động trên cũng đều là hàm số trạng thái. Do đó, chúng còn được gọi là hàm nhiệt
động.
1. Nội năng U = U(S,V) (I.4);
2. Entanpi H = H (S,P) (I.5);
3. Năng lượng tự do Hemhon (Hemholtz) F = F (T,V) (I.6);
4. Năng lượng tự do Gipxơ (Gibbs) G = G (T,P) (I.7).
Do cặp biến số qui định, nên phạm vi và mức độ được sử dụng mỗi hàm nhiệt động có khác
nhau.
Nội năng U được tính chủ yếu khi áp dụng nguyên lí I, thường là trong bài toán khí lí tưởng
hay sự chuyển pha.
Entanpi H có biến thiên ∆H là nhiệt đẳng áp (Q
p
) của quá trình hay của phản ứng nên được sử
dụng khá rộng rãi.
Năng lượng tự do Hemhon (Hemholtz) F = F (T,V) được sử dụng trong các quá trình hay phản
ứng xảy ra phù hợp điều kiện về T, V.
Năng lượng tự do Gipxơ (Gibbs) G mà G = G (T,P), được sử dụng rộng rãi nhất.
∆G (chứ không phải ∆G
o

Trong hoá học xúc tác có vai trò quan trọng (xem, chẳng hạn, sách: Trần Thành Huế, Tư liệu
Hóa học 10, NXB Giáo dục, Hà Nội 2006, 2008 mục 6.2 trang 198 – 227). Tuy nhiên xúc tác không
gây ảnh hưởng tới sự chuyển dời vị trí cbhh. Còn lại ba yếu tố sau đây được xét kĩ:
a) Lượng chất:
Ta cần lưu ý đề cập khái niệm rộng là lượng chất, bao gồm cả nồng độ, khối lượng, số mol,số
thể tích, , thậm chí cả số nguyên tử hay số hạt nhân.
Yếu tố lượng chất này có vai trò đối với cả phản ứng thuận nghịch pha khí, pha lỏng, pha rắn
(xem Bài tập áp dụng II.1 sau đây).
b) Nhiệt độ:
Yếu tố này cũng có ảnh hưởng đến các phản ứng ở các pha khí, lỏng, rắn như yếu tố lượng chất
ở trên.
Áp dụng nguyên lí Lơ Satơlie, ta có kết luận:
Nếu phản ứng thuận thu nhiệt (
∆
H
pư thuận
> 0), sự tăng nhiệt độ dẫn tới tạo thêm nhiều phân tử/
lượng sản phẩm.
Nếu phản ứng thuận toả nhiệt (
∆
H
pư thuận
< 0), sự tăng nhiệt độ dẫn tới sự tái tạo nhiều phân tử/
lượng chất đầu.
Về mặt định lượng, nội dung đó được biểu thị bằng phương trình Van Hop (Vant Hoff, nhà hoá
học Hà Lan):
∆
∂
=
∂

(II.2)
Lưu ý tiếp theo là yếu tố áp suất chỉ có vai trò đối với chất khí.
Ta xét một phản ứng thuận nghịch tổng quát:
λ
1
A
1
+ λ
2
A
2
+ + λ
l
A
l
⇌ ν
1
B
1
+ ν
2
B
2
+ + ν
m
B
m
(II.3)
Kí hiệu
∆n = ∑

3
COOC
2
H
5
+ H
2
O
2. N
2
(k) + 3H
2
(k) ⇌ 2NH
3
(k)
3. 2SO
2
(k) + O
2
(k) ⇌ 2SO
3
(k)
4. CaCO
3
(r) ⇌ CaO (r) + CO
2
(k)
5. NH
4
HS (r) ⇌ NH

j
i i
i
T,P,n
G
G
n
∂
 
= = µ
 ÷
∂
 
(II.5)
i
G
là năng lượng Gipxơ (hay thế đẳng áp) mol riêng (phần) của chất i.
i
µ
là thế hoá học của chất i (trước đây vẫn gọi là hoá thế).
Kí hiệu
j
i
T,P,n
G
n
∂
 
 ÷
∂

RT ln(p / p )µ = µ +
(II.6d).
2. Hệ số hoạt độ/ hoạt áp
Hoạt áp f
i
của khí thực liên hệ với áp suất riêng phần p
i
nếu đó là khí lí tưởng (hay được xét ở
điều kiện tiêu chuẩn):
f
i
= γp
i
(II.7a)
γ là hệ số hoạt áp; điều kiện tiêu chuẩn được chọn sao cho γ = 1 → f
i
= p
i
(II.7b).
i
0
µ
là thế hoá học ở điều kiện tiêu chuẩn, tỉ lệ với
i
0
G
.
Đối với các khí, thường được coi là khí lí tưởng, người ta chọn
-
[

i
0
G
+ RTln (a
i
/C
0
) II.9a) hay µ
i
=
i
0
µ
+ RTln (a
i
/ C
0
) (II.9b) (dd thực).
i
G
=
i
0
G
+ RTln (C
i
/C
0
)(II.9c) hay µ
i

i
G
=
i
0
G
+ RTln C
i
= µ
i
=
i
0
µ
+ RTln C
i
(II. 9e)
Cũng tương tự p
i
trong (II.6e), C
i
trong (II.9e) là lượng không thứ nguyên. Đây chỉ là quy ước !
Cùng với các quy ước trên, từ việc chọn điều kiện tiêu chuẩn cho các cấu tử (chất) trong dung
dịch, còn có quy ước
1H 177@5Q1]+
(II.12)
Theo quy ước này, hoạt độ hay nồng độ chất rắn nguyên chất không có mặt trong biểu thức của
tỉ số Q hay bằng số cbhh K (vì bằng 1 chứ không phải bằng 0).
B. Tỉ số (hay tỉ lệ) Q
Ta trở lại phản ứng tổng quát (II.3) trên:

(xảy ra) của phản ứng).
Từ NĐLHH, ta có dG = – SdT + VdP +
i i
i
dn
µ
∑
(II.13a)
Giả thiết ta xét phản ứng xảy ra khi T = const, P = const (đẳng nhiệt, đẳng áp), biến thiên vô
cùng nhỏ của năng lượng tự do Gipxơ của phản ứng, dG
pư
, được tính theo
dG =
i i
i
dn
µ
∑
(II.13b).
Mà dn
i
= ν
i
dξ (II.14).
ν
i
là hệ số chất i bất kỳ, chất đầu hay sản phẩm, trong (II.3).
Đưa (II.14) vào (II.13b), ta có: dG =
i
∑

= =
ν − λ
∑ ∑
(II.15).
1. Nếu phản ứng pha khí, ta đưa (II.6e) vào (II.15), sẽ được:

ν
λ
 
∆ ∆ + π π
 
 
p
p
 =
j
i
j i
0
B A
j i
G G RT ln (p ) / (p )
(II.16)
Kí hiệu
j
1 2 m
1 2 m
j
B B B
j

A A A
p p p
Q (p ) / (p )
p p p
ν ν ν
ν
λ
λ λ λ
 
= = π π
 
 
(II.18)
Q
p
(hay Q) là tỉ số hay tỉ lệ của phản ứng (II.3) ở vị trí bất kì được xét của phản ứng thuận
nghịch.
Khi đưa (II.18) vào (II.16), ta có:
∆G
pư
= ∆G
0
+ RTlnQ (II.19)
Ghi chú: Nếu dùng (II.6e), ta có Q
p
.[(p
o
)
∆n
], nghĩa là: Lượng (bằng số) của tỉ lệ Q nhân với đơn

1 2 m
i
B A
1 2 l
j i
1 2 l
B B B
p
j i
A A A
C C C
Q C / C
C C C
ν ν ν
ν
λ
λ λ λ
 
= = π π
 
 
(II.21)
Q
c
hay Q là tỉ số hay tỉ lệ của phản ứng thuận nghịch (II.3) ở vị trí bất kì của phản ứng đó.
Thế (II.21) vào (II.20), ta có:
∆ ∆ +
0
G RT ln Q
p

o
)
∆n
)] = Q
C
.
( )
∆
−
n
1
mol.L
(II.23).
(Giá trị bằng số của tỉ lệ Q nhân với đơn vị thích hợp).
*) Với trường hợp dung dịch, có một điểm xin lưu ý bạn đọc: Việc chọn điều kiện tiêu chuẩn
cho chất tan và dung môi có khác nhau. Tuy nhiên do chấp nhận gần đúng γ → 1 → C
i
→ a
i
nên sự
việc đỡ phức tạp hơn. Dù vậy, với các dung dịch loãng chất điện li cũng khá phức tạp vì số tiểu
phân trong dung dịch tăng lên (so với số tiểu phân chất ban đầu). Trong trường hợp này phải tính
đến tương tác giữa các tiểu phân thông qua hoạt độ trung bình, hệ số hoạt độ trung bình.
*) Ngoài phản ứng trong dung dịch, một số trường hợp phản ứng pha khí cũng có thành phần
hệ được biểu thị theo nồng độ C (mol. L
_1
) như vừa xét ở trên.
C. Hằng số cân bằng hoá học
Áp dụng điều kiện (I.9) cho phản ứng (II.3): Khi phản ứng này đạt tới cbhh ta có:
∆G

λ
π
=
π
(II.26)
Trong đó p
i
là áp suất riêng phần chất i tại cbhh.
Khi T = const; với một phản ứng thuận nghịch cụ thể, trị số K
p
hằng định nêu được gọi là hằng
số cân bằng nhiệt động (hay gọi tắt là hằng số cbhh).
(Cụm từ tiếng Anh của thuật ngữ trên là: thermodynamic equilibrilium constant; chẳng hạn,
xem sách: Atkins, Physical Chemistry, Oxford Uni. Press., 1998, trang 220, dòng 2↓).
Đưa (II.26) vào (II.25b), ta có:
p
 G
0
p
RT ln K∆ = −
(II.25c)
Đây là một trong những phương trình có vai trò quan trọng của NĐLHH.
Ghi chú: Cũng tương tự với Q, ở đây ta cũng có K
p
[(p
o
)
∆n
].
Vậy giá trị bằng số của K nhân với đơn vị thích hợp

 
=
 
π
 
(II.29)
Kí hiệu [ ] chỉ nồng độ cân bằng.
K
C
là hằng số cân bằng nhiệt động cho phản ứng thuận nghịch trong dung dịch hay pha khí có
thành phần biểu thị theo nồng độ mol.L
–1
.
Ở đây ta cũng có biểu thức quan trọng:
p
 G
0
c
RT ln K∆ = −
(II.30)
Ghi chú: Đơn vị của K
p
hay K
C
được giải quyết tương tự trên.
Vậy: Với một phản ứng hóa học thuận nghịch xác định, tại nhiệt độ xác
định (T=Const), K
p
hay K
C

Bài tập áp dụng II.3
1. Trị số của hằng số cbhh K có giá trị trong khoảng nào (của trục số thực)? Trong khoảng đó,
đoạn hay phần nào tương ứng với sự chiếm ưu thế của phản ứng thuận? Phản ứng nghịch? Tại sao?
2. Hệ số các chất trong (II.3) đều được nhân với thừa số x, phương trình hoá học mới có hằng
số cbhh kí hiệu là K'.
a) K' liên hệ với K như thế nào?
b) Sự thay đổi của trị số hằng số cbhh có ý nghĩa hoá học không? Tại sao?
c) Thực tế quy ước như thế nào về hệ số các chất trong phương trình phản ứng?
Trả lời tóm tắt:
1. Trị số của K trong khoảng: 1 < K< ∞ (II.31)
Giải thích: Dựa vào biểu thức của K

(cũng có thể dựa vào ∆G
o
).
Có 2 đoạn / phần: 1 < K < ∞: Phản ứng thuận chiếm ưu thế.
0 < K < 1: Phản ứng nghịch chiếm ưu thế.
Nếu K = 1. Mời bạn cho câu trả lời (hoặc xem Bài tập IV.1 dưới đây).
2. a) Liên hệ K' = K
x
(II.32).
Chú ý: x là số nguyên hoặc phân số.
b) Sự thay đổi K (cả trị số và đơn vị) đó không có ý nghĩa hoá học, chỉ thuần tuý do làm toán.
c) Quy ước: Dùng bộ hệ số là số nguyên tối giản nhất.
Trao đổi về giảng dạy: Sẽ còn một số câu hỏi phát sinh từ nội dung trên. Có thể là:
*) Trong các nội dung trên, có phải đề cập chỉ với 1 (một) phản ứng cụ thể các phản ứng?
*) Sự thay đổi hệ số (các) chất trong ptpư làm thay đổi K (cả trị số và đơn vị), nhưng không có
ý nghĩa hoá học. Vậy khi làm toán, cần xử lí vấn đề này như thế nào?
Bài tập áp dụng II.4
Có những trường hợp nào về liên hệ giữa Q với K của một phản ứng? Ở mỗi trường hợp đó,

2. Bạn nên dùng thêm trị số thế khử tiêu chuẩn E
0
OX/Red
để trả lời câu hỏi này.
Trao đổi về giảng dạy: Nảy ra một câu hỏi thú vị từ nội dung trên:
Cần hiểu cụ thể như thế nào về yếu tố “lượng chất” khi xét nguyên lí Lơ Satơlie?
Sau các bài tập trên, chắc chắn bạn sẽ hỏi: K
x
có phải là hằng số cbhh không? Nếu có quan tâm
như vậy, bạn thực sự sẽ có cơ hội hiểu sâu hơn, áp dụng tốt hơn bài toán cbhh. Ta sẽ xét tóm tắt vấn
đề thú vị này.
Với một dung dịch hay hỗn hợp khí hay rắn, ta có
=
∑
i
i
j
j
n
x
n
(được gọi là phần mol hay tỉ lệ mol của i) (II.35).
Trong đó i là một chất (khí) xác định; j bao gồm tất cả các chất của hệ, kể cả i.
NX: x
i
là lượng không thứ nguyên;
có: 0 < x
i
< 1 (II.36) và
i

Lưu ý: Dù có hay không có liên hệ với K
C
(hay K
p
), nói chung, K
x
vẫn chưa phải là hằng số
cbhh! (Nó chỉ là một tỉ số hay một tỉ lệ). Vậy khi nào K
x
là hằng số cbhh?
Mời bạn cho câu trả lời. Phần sau sẽ có bài toán áp dụng K
x
.
;C6$()*#+,$
Đây là một nội dung rất quan trọng khi xét cân bằng hoá học. Có một số căn cứ khác nhau để
phân loại bài toán này.
A. Dựa vào pha của các chất trong phản ứng
Theo căn cứ này, có 2 trường hợp chính:
1. cbhh trong pha lỏng (dung dịch hoặc nguyên chất).
2. cbhh có pha khí.
3. cbhh có cả pha lỏng với pha khí,
B. Dựa vào đặc điểm hoá học của phản ứng thuận nghịch
Theo căn cứ này, ta có 4 trường hợp điển hình:
1. Cân bằng axit, bazơ.
2. Cân bằng oxi hoá khử.
3. Cân bằng tạo phức.
4. Cân bằng kết tủa, hoà tan kết tủa.
(Trong mỗi bài toán, có thể xét riêng rẽ từng cân bằng hoặc kết hợp từ hai trở lên trong bốn cân
bằng trên).
Một số người vẫn cho rằng đây là lĩnh vực hoá học phân tích. Xét về bản chất, đây là các bài

– T∆S
pư
(II.39a)
Và ∆G
o
pư
= ∆H
o
pư
– T∆S
o
pư
(II.39b).
∆H và ∆H
0
được tính theo một trong các cách xác định nhiệt phản ứng;
∆S
0
được tính dựa vào nguyên lí III của NĐLHH (hay định lí nhiệt của Nernst).
(Sơ lược về nguyên lí III hay định lí nhiệt của Nernst: Tại 0K, chất nguyên chất có entropi
bằng zero: S
o
0K
= 0; do đó ∆S
o
= S
o
T
– S
o

2
H
ln K
( )
T
RT
(II.1).
a) Dùng (II.1) này để biện luận (xem Bài tập áp dụng (II.2)) trên.
b) Tích phân không xác định (kxđ) phương trình (II.1), ta được:
lnK = –[(∆H
o
pư
)/RT] + const (II.41).
Trong đó: const là hằng số tích phân kxđ; các đại lượng khác đã quen thuộc. Phương pháp đồ
thị thường được sử dụng cho (II.41).
Tích phân xác định (xđ) giữa hai nhiệt độ T
1
và T
2
phương trình (II.1),
ta được:
ln(K
2
/ K
1
) = (∆H
o
pư
/R)[(T
2

2
O
có K = 4. Ban đầu người ta trộn 0,6 mol C
2
H
5
OH với 0,5 mol CH
3
COOH.
1. Tại cbhh thu được bao nhiêu mol este?
2. Theo bạn, có những điểm nào cần chú ý khi thực hiện lời giải trên (để hiểu đầy đủ và sâu sắc
nội dung của vấn đề được đặt ra)?
Trả lời tóm tắt:
1. Kí hiệu số mol este được tạo thành là x; điều kiện: 0 < x < 0,5 (a)
Liên hệ CH
3
COOH + C
2
H
5
OH

⇌ CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2

vì H
2
O là
dung môi). Đúng hay sai?
− Có cần xét nồng độ cụ thể là mol.L
–1
hay phần mol? Tại sao?
Ghi chú: Cùng với các nội dung trên nhưng có tầm bao quát hơn, mời các bạn tham khảo kỹ
Bài tập IV.2 trong mục IV sau đây.
Bài tập áp dụng II.6
Tại nhiệt độ T = const, phản ứng PCl
3
(k) + Cl
2
(k) ⇌ PCl
5
(k) có K
c
= 1,9.
Hỗn hợp cân bằng trên được chứa trong bình thể tích 2,0 lít có 0,50 mol PCl
5
(k); 0,32 mol PCl
3
(k).
1. Tính nồng độ cân bằng của Cl
2
(k).
2. Bài toán đơn vị được xử lí như thế nào trong trường hợp này?
Trả lời tóm tắt:
1. Kí hiệu [ ] được dùng để chỉ nồng độ cân bằng. Ta có:

2
] = 0,82 M (b)
2. Bài toán đơn vị: [Cl
2
] = M/(M
–1
M) = M
Kí hiệu [Cl
2
] ở vế trái để chỉ bài toán đơn vị nồng độ cb của Cl
2
.
Vậy ta có thể xét đơn vị kèm theo trị số K
c
= 1,9 theo:
+) Ta có:
( )
n
0
c
K C
∆
(c). Với phản ứng đã cho ∆n = −1; C
0
= 1M
Vậy
( )
n
0
c

3. K
x
có phải là hằng số cbhh không? Tại sao?
Trả lời tóm tắt:
1. Ta sẽ có biểu thức K
p
là (II. 26), K
c
là (II. 29). Để có biểu thức K
x
, ta chú ý

=
∑
i
i
j
j
n
x
n
(II.36)
Tương tự với K
p
, K
c
ta có: K
x
= [π
j

p
, K
c
, không phụ thuộc áp suất, tức
là
T
K
( ) 0
∂
=
∂ρ
(II.41)
Để xét K
x
, từ (II.40) ta có K
x
= K
p
. P
−
∆n
(II.40b)
.
Vậy K
x
chỉ hằng số khi phản ứng có
∆
n = 0 hay P = 1bar (hoặc 1atm).
Bài tập áp dụng II.8
Tại T = const; P = 10,00 atm phản ứng N

= 1,64.10
−
4
được hay không?
Trả lời tóm tắt:
1. Có 2 cách giải:
Cách 1: Dựa vào K
p
: Kí hiệu áp suất riêng phần của NH
3
trong hỗn hợp cbhh là p; điều kiện: 0
< p < 10 (a);
(áp suất của N
2
, H
2
, tương ứng là p
N2
, p
H2)
. Có các liên hệ:
p
N2
+ p
H2
+ p

= P = 10 atm → (p
N2
+ p

p
1,64.10
1 3
(10 p). (10 p)
4 4
−
=
 
− −
 
 
(d).
Trong (d), p là p
NH3
. Đây là phương trình bậc 4 đối với p, sẽ được xuống bậc 2 (cả hai vế).
Đáp số: NH
3
chiếm 3,85%.
Cách 2: Kí hiệu phần mol NH
3
trong hỗn hợp cân bằng là x; điều kiện: 0 < x < 1. Lập luận tương tự
trên, ta cũng có phương trình bậc 4 đối với x (chú ý dùng K
x
; có liên hệ với K
p
theo (II.40b)).
Kết quả: NH
3
chiếm 3,85%.
NX: Hai cách giải trên tương đương nhau; cách 2 giải được ngay đáp số.

+ HCl (*).
Tại nhiệt độ T thích hợp phản ứng đạt tới cbhh, áp suất chung của hệ là P, độ phân li của NH
4
Cl
là α.
* Hãy thiết lập biểu thức tính hằng số cbhh K
p
của phản ứng.
* Viết biểu thức liên hệ K
c
với K
p
, K
x
với K
p
của phản ứng. Trong trường hợp này K
x
có phải là
một lượng hằng định hay không? (Vẫn xét ở cùng nhiệt độ T). Hãy giải thích cụ thể.
2. Có hai thí nghiệm về phản ứng được tiến hành độc lập trong hai bình có thể tích cố định,
bằng nhau; giả thiết ban đầu hai bình đều chân không.
Thí nghiệm 1: Ban đầu người ta cho 4 mol NH
4
Cl vào bình 1. Khi phản ứng đạt tới cbhh ở
nhiệt độ T, áp suất chung của hệ là P
1
= 1,15atm, độ phân li của NH
4
Cl là α

− α
1 + α
và HCl đều là
(1
α
+ α)
* Theo định luật Đantơn, ta có biểu thức tính áp suất riêng phần mỗi khí:
4 3
NH Cl NH HCl
(1
p P ; p p P
− α) α
   
= = =
   
(1 + α) (1 + α)
   
(a)
* Theo định luật tác dụng khối lượng, ta có biểu thức:

3
4
HCL
p NH
NH Cl
p
K p
p
=
(b)

1
và K
x
= K
p
P
−∆
n
= K
p
.P
−
1
K
x
phụ thuộc áp suất P chung của hệ, mà P lại phụ thuộc vào số mol khí tức là phụ thuộc vào
độ phân li α. Vậy đối với phản ứng (*) K
x
không phải là một lượng hằng định mặc dù cố định nhiệt
độ T.
2. Thay các số liệu thu được từ thí nghiệm 1 vào biểu thức (c), ta có:
2
p
2
0, 6
K 1,5 0,84375 0,844
(1 0, 6 )
 
= =
 

P P 16 .1,5 3, 75(1 )
P n n 6, 4
2
2
+ α
   
= → = = = + α
   
   
(e)
Mặt khác, khi thay α
2
cho α trong biểu thức (c) và chú ý tới (d), ta có:
2
2
P 0,844
(1 )
2
2
2
 
α
=
 
− α
 
 
Kết hợp (e) với (f) và biến đổi thích hợp, ta có:
3, 75 0, 844 0,844 0.
2

4
Cl, hay α
2
= 0,38 < α
1
= 0,60
khi n
2
= 16 mol > n
1
= 4 mol.
4. Câu hỏi bổ sung: Nếu trong thí nghiệm 3, ban đầu người ta cho vào bình 1 4 mol NH
4
Cl và 4
mol khí trơ, chẳng hạn Ne, số liệu thu được từ thí nghiệm 1 có bị ảnh hưởng không? Tại sao?
;B" 5?D
A. Phân biệt sự hằng định của trị số bằng cbhh với sự chuyển dịch vị trí cbhh
Có ý kiến cho rằng "Khi cbhh CaCO
3
(r) ⇌ CaO(r) + CO
2
(k) được thiết lập, việc thêm CaCO
3
(r) vào hệ không làm chuyển dịch cb đó vì K
p
= p
CO2
= const"
Bạn có đồng ý như vậy không?
Theo tôi, không nên kết luận "cả gói" như vậy.

Vậy không nên kết luận như ban đầu.
Còn đối với cbhh pha lỏng, pha khí không có sự đồng nhất giữa K = const với sự không chuyển
dời vị trí cbhh mặc dù hệ được thêm lượng chất đầu (hoặc giảm lượng chất cuối).
B. Trở lại câu hỏi: "Hằng số cbhh có đơn vị hay không?"
1. Trước hết ta khẳng định một số nội dung.
a) Khái niệm "Thứ nguyên" có ý nghĩa rộng hơn "đơn vị".
Thứ nguyên là để chỉ một loại đối tượng, đơn vị chỉ cụ thể.
Chẳng hạn: Thứ nguyên độ dài;
Đơn vị độ dài có thể là mét hoặc ước số của mét (dm, cm, mm, ) hoặc bội số của mét (km).
Hoặc: Thứ nguyên thời gian;
Đơn vị thời gian có thể là giờ (h), ngày, tháng, năm,
Như vậy, khi ta nói "đơn vị" là đề cập cái cụ thể; để khái quát, câu hỏi đặt ra ở mục này phải là
"Hằng số cbhh có thứ nguyên hay không".
b) Về nguyên tắc, một đại lượng vật lí bao giờ cũng gồm hai phần: trị số (giá trị) và thứ
nguyên.
Đại lượng Vật lý gồm: Trị số và thứ nguyên (II.42).
c) Phép lấy logarit (cơ số 10, lg, hay cơ số e, ln) chỉ thực hiện với một trị số, không có thứ
nguyên.
lgX hay lnx: X là lượng không thứ nguyên (II.43).
(xin xem M.IA. Vưgotxki: Sổ tay toán học, NXB Tiến bộ, Matxcơva, trang 254, dòng cuối).
2. Hằng số cbhh
a) Theo NĐLHH, biểu thức của hằng số cbhh K được thiết lập dựa vào điều kiện cb nhiệt động
theo tiêu chuẩn hàm Gipxơ mol riêng (phần)
i
G
hay thế hoá học µ
i
.
Biểu thức của
i

n
≠
0 buộc chúng ta phải làm bài toán đơn
vị cho trị số K.
(xem Bài tập áp dụng II.6, Bài tập áp dụng II.7 phần trên).
Có 2 cách để giải quyết bài toán đơn vị.
Cách thứ nhất: Luôn chú ý liên hệ K với đơn vị:
K
p
. (p
o
)

∆
n
hoặc K
C
. (C
o
)

∆
n
(II.44)
Với quy ước thông thường theo hệ số SI
[p
o
] = [1 bar] (hay gần đúng là 1 atm); [C
o
] = [1 mol.L

3
; ∆H < 0.
Về nhiệt động: Để cbhh chuyển dời sang phải, tạo ra nhiều NH
3
, cần giảm nhiệt độ xuống càng
thấp càng tốt.
Về động học: Phản ứng chỉ có thể xảy ra khi tốc độ chuyển động của các phân tử (chất tham
gia) đủ lớn. Về nguyên tắc: Nhiệt độ cao thuận lợi.
Với phản ứng này, hai yếu tố nhiệt động, động học bị nhiệt độ chi phối ngược chiều nhau. Do
đó phải chọn một nhiệt độ trung gian để thoả mãn đồng thời hai yếu tố, vào khoảng 500
o
C.
Cũng có phản ứng hai yếu tố đó có biến đổi cùng chiều dưới tác dụng của nhiệt độ. Đó là các
phản ứng thu nhiệt.
C. Kiểm soát nhiệt động và kiểm soát động học một phản ứng hh thường được đề cập khi khảo
sát động học phản ứng. Khái niệm này xuất hiện khi xét phản ứng phức tạp, vừa song song, vừa
thuận nghịch. Sơ lược vấn đề này như sau.
Có hai phản ứng song song (còn gọi là phản ứng cạnh tranh) đều bậc nhất:
A
1
k
→
C và A
2
k
→
D (a)
Từ việc thiết lập biểu thức định luật tốc độ cho từng phản ứng và cả hệ (dạng vi phân, dạng tích
phân), cuối cùng thu được liên hệ
[C] / [D] = k

Tình huống này được nói là có sự kiểm soát nhiệt động đối với sản phẩm, lúc đó sản phẩm có
biến thiên thế đẳng áp

âm

nhất, ∆G < 0.
Nếu bỏ qua (c), (d) mà dùng biểu thức (b), tình huống đó được nói là có sự kiểm soát động học
đối với sản phẩm.
Nếu các hằng số tốc độ k
−
1
và k
−
2
lớn hơn rất nhiều so với các hằng số tốc độ k
1
, k
2
; tình huống
này được nói là có sự kiểm soát động học đối với các sản phẩm ngay cả khi lượng A bị tiêu tốn gần
hết.
Nếu xảy ra k
1
/ k
2
>> 1 còn K
1
/ K
2
<< 1, lúc đó có sự kiểm soát động học đối với C, có sự kiểm