Cho phản ứng: aA + bB ⇌ cC + dD. Giải thích bằng ngôn ngữ nhiệt động học (ΔH, ΔS, ΔG) và nguyên lý Le Chatelier cách thay đổi cân bằng khi: thay đổi nhiệt độ, thay đổi áp suất (trong trường hợp khí), v...

Để giải thích sự thay đổi cân bằng của phản ứng hóa học aA + bB ⇌ cC + dD, chúng ta sẽ áp dụng ngôn ngữ nhiệt động học (ΔH, ΔS, ΔG) và nguyên lý Le Chatelier. ### 1. Thay đổi nhiệt độ - **Nhiệt độ**: Khi nhiệt độ của hệ tăng lên hoặc giảm đi, cân bằng phản ứng sẽ bị dịch chuyển theo nguyên lý Le Chatelier. - Nếu phản ứng là **tỏa nhiệt** (ΔH < 0), khi tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ dịch chuyển sang trái (sang phía phản ứng thu nhiệt). - Nếu phản ứng là **thu nhiệt** (ΔH > 0), khi tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ dịch chuyển sang phải (sang phía phản ứng tỏa nhiệt). **Ví dụ**: Phản ứng tổng hợp NH₃ từ N₂ và H₂: \[ N_2(g) + 3H_2(g) ⇌ 2NH_3(g) \quad (ΔH < 0) \] Khi tăng nhiệt độ, sản phẩm NH₃ sẽ giảm do cân bằng dịch chuyển sang trái. ### 2. Thay đổi áp suất - **Áp suất**: Khi thay đổi áp suất (chỉ áp dụng cho các phản ứng khí), cân bằng sẽ dịch chuyển theo nguyên lý Le Chatelier để giảm áp suất. - Nếu số mol khí sản phẩm nhiều hơn số mol khí phản ứng, khi tăng áp suất, cân bằng sẽ dịch chuyển sang phía phản ứng có số mol khí ít hơn. - Ngược lại, nếu số mol khí sản phẩm ít hơn số mol khí phản ứng, khi tăng áp suất, cân bằng sẽ dịch chuyển sang phía sản phẩm. **Ví dụ**: Phản ứng giữa N₂ và H₂ tạo NH₃: \[ N_2(g) + 3H_2(g) ⇌ 2NH_3(g) \] Ở phía trái có 4 mol khí (1 mol N₂ + 3 mol H₂), còn phía phải có 2 mol khí (2 mol NH₃). Khi tăng áp suất, cân bằng sẽ dịch chuyển sang phải, tạo ra nhiều NH₃ hơn. ### 3. Thêm chất xúc tác - **Chất xúc tác**: Việc thêm chất xúc tác không làm thay đổi vị trí của cân bằng, nhưng nó sẽ làm tăng tốc độ đạt đến trạng thái cân bằng. Chất xúc tác ảnh hưởng đến cả hai chiều của phản ứng một cách đồng đều. **Ví dụ**: Phản ứng giữa N₂ và H₂ để tạo NH₃ sử dụng chất xúc tác Fe: \[ N_2(g) + 3H_2(g) ⇌ 2NH_3(g) \] Việc thêm chất xúc tác như sắt (Fe) sẽ không thay đổi vị trí cân bằng, nhưng sẽ làm phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng nhanh hơn. ### Kết luận Qua các ví dụ trên, chúng ta đã thấy rõ cách thức mà nhiệt độ, áp suất và chất xúc tác ảnh hưởng đến cân bằng hóa học. Nguyên lý Le Chatelier giúp chúng ta dự đoán hướng dịch chuyển của cân bằng khi các yếu tố này thay đổi.