Bài 1. Khái niệm về cân bằng hóa học

                         2NO₂(g)        ⇌            N₂O₄(g)

                         (nâu đỏ)                     (không màu)

- Bình 1: Dùng để đối chứng.

- Bình 2: Ngâm vào cốc nước đá. Màu của bình 2 nhạt dần, bình 2 có màu nhạt hơn bình 1. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

- Bình 3: Ngâm vào cốc nước nóng. Màu của bình 3 đậm dần, bình 3 có màu đậm hơn bình 1. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

CH₃COONa(aq) + H₂O(l) ⇌ CH₃COOH(aq) + NaOH(aq)

Hiện tượng: Khi đun nhẹ bình (1), dung dịch trong bình (1) hóa hồng.

Nhận xét: Sau khi đun nhẹ, phản ứng thủy phân diễn ra tạo NaOH làm hoa hồng chỉ thị phenolphthalein.

Khi đun nóng, phản ứng thủy phân diễn ra tạo NaOH làm hoa hồng chỉ thị phenolphthalein. Phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận.

2NO₂(g)   ⇌  N₂O₄(g) (1)    \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)= -58 kJ

(nâu đỏ)     (không màu)

Theo chiều thuận: \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)= -58 kJ < 0 → Chiều thuận tỏa nhiệt.

Theo chiều nghịch: \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)= 58 kJ > 0 → Chiều nghịch thu nhiệt.

Ngâm vào cốc nước đá. Màu của bình (2) nhạt dần, cân bằng chuyển dịch theo chiều tỏa nhiệt.

Ngâm vào cốc nước nóng. Màu của bình (3) đậm dần, cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt.

Vì \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\) = 178,1 kJ > 0 nên phản ứng theo chiều thuận là chiều thu nhiệt. Để cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt, ta cần tăng nhiệt độ.

Vậy để nâng cao hiệu suất phản ứng sản xuất vôi (CaO) ta cần tăng nhiệt độ.

                          2NO₂(g)         ⇌             N₂O₄(g) (2)   

                        (nâu đỏ)                       (không màu)

Khi đẩy pít-tông, áp suất của hệ tăng, thể tích của hệ giảm, số mol khí của hệ (2) giảm.

Khi kéo pít-tông, áp suất của hệ giảm, thể tích của hệ tăng, số mol khí của hệ (2) tăng.

Tổng số mol khí ở vế trái: 1 + 3 = 4 (mol)

Số mol khí ở vế phải: 2 (mol)

Khi tăng áp suất, hệ cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất của hệ (giảm số mol khí của hệ). Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận (chiều tạo NH₃).

Khi giảm áp suất, hệ cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng áp suất của hệ (tăng số mol khí của hệ). Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều phân hủy NH₃).

Vậy để thu được NH₃ với hiệu suất cao, ta cần tăng áp suất.

Khi thêm một lượng khí CO vào hệ cân bằng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm lượng CO, nghĩa là cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

Phản ứng xâm thực nước mưa vào đá vôi là phản ứng xảy ra theo chiều thuận. Đá vôi tiếp xúc với nước và carbon dioxide có trong không khí tạo calcium hydrogen carbonate.

Phản ứng hình thành thạch nhũ là phản ứng xảy ra theo chiều nghịch. Dung dịch calcium hydrogencarbonate chảy qua kẽ đá vôi cho đến khi gặp vách đá hay trần đá thì nhỏ giọt xuống. Không khí trong hang có nhiệt độ cao, calcium hydrogencarbonate bị phân hủy thành đá vôi, nước và carbon dioxide. Calcium carbonate là kết tủa khó tan nên tách ra khỏi dung dịch tại nơi giọt nước rơi xuống, cứ thế tạo thành các nhũ đá trên trần hang có hình nón lộn ngược.