Mục lục bài họcĐang ở d07-b1
← AP Chemistry
0/22 bài đã học xong
Chương 7 · Unit 7 — Equilibrium · Bài 1/2 của chương · bài 16/22 của AP Chemistry

K, Q and the Reaction Quotient

$K$, $Q$ và thương số phản ứng
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Same expression, different meaning

$$K=\frac{[\text{C}]^c[\text{D}]^d}{[\text{A}]^a[\text{B}]^b}$$

$K$ uses equilibrium concentrations; $Q$ uses whatever concentrations you have right now. Comparing them tells you which way the reaction must go:

  • $Qright
  • $Q>K$ → too many products → shifts left
  • $Q=K$ → already at equilibrium

Pure solids and pure liquids are omitted from both expressions — their concentrations do not change.

What K tells you

$K\gg1$ means products dominate at equilibrium; $K\ll1$ means reactants do. $K$ says nothing about how fast equilibrium is reached — that is kinetics.

Giải thích tiếng Việt

$K$ và $Q$ có cùng biểu thức nhưng khác ý nghĩa: $K$ dùng nồng độ lúc cân bằng, $Q$ dùng nồng độ ngay lúc này.

So $Q$ với $K$ là công cụ trung tâm của cả chương:

  • $Qphải
  • $Q>K$ ⇒ sản phẩm quá nhiều ⇒ chạy sang trái
  • $Q=K$ ⇒ đã cân bằng

Chất rắn nguyên chất và chất lỏng nguyên chất KHÔNG có mặt trong biểu thức — nồng độ của chúng không đổi nên đã gộp vào hằng số.

$K$ nói gì và không nói gì: $K\gg1$ nghĩa là lúc cân bằng sản phẩm chiếm ưu thế; $K\ll1$ thì ngược lại. Nhưng $K$ không nói phản ứng nhanh hay chậm — đó là chuyện của động hoá học.

Kim cương chuyển thành than chì có $K$ rất lớn, nhưng chậm tới mức không ai đo được.

CÂN BẰNG A + B C + D Q = K thêm A LỆCH SANG PHẢI A↑ + B C + D Q < K ⟹ chạy sang PHẢI cho tới khi Q = K lại Le Chatelier là hệ quả, không phải nguyên nhân. Nguyên nhân là so Q với K. Và K KHÔNG đổi — chỉ nhiệt độ mới làm K đổi.
Cơ chế thật của việc “cân bằng dịch chuyển”. Thêm chất A làm mẫu số của $Q$ tăng ⇒ $Q$ tụt xuống dưới $K$. Hệ không còn cân bằng, và nó chạy sang phải cho tới khi $Q$ bằng $K$ trở lại. Chú ý $K$ không hề đổi — chỉ $Q$ đổi rồi quay về. Đây là lý do nên nghĩ bằng $Q$ và $K$ thay vì học thuộc Le Chatelier: nó cho biết vì sao, không chỉ thế nào.
Ví dụ — dùng Q để dự đoán chiều

Cho $\text{H}_2+\text{I}_2\rightleftharpoons2\text{HI}$ với $K=50$. Trộn $[\text{H}_2]=[\text{I}_2]=[\text{HI}]=0{,}10$ M. Phản ứng chạy theo chiều nào?

Giải. $$Q=\frac{[\text{HI}]^2}{[\text{H}_2][\text{I}_2]}=\frac{(0{,}10)^2}{(0{,}10)(0{,}10)}=1{,}0$$

So sánh: $Q=1{,}0

$Q$ nhỏ hơn $K$ nghĩa là sản phẩm còn quá ít so với trạng thái cân bằng ⇒ phản ứng chạy sang phải, tạo thêm HI cho tới khi $Q$ leo lên bằng $50$.

Bẫy hay mất điểm — Chỉ có nhiệt độ làm $K$ đổi. Thêm chất, đổi thể tích, thêm xúc tác — tất cả đều làm $Q$ tạm lệch nhưng $K$ giữ nguyên, và hệ chỉ điều chỉnh để $Q$ quay về đúng $K$ cũ.
Phải nhớ — $QK$ chạy trái. Bỏ rắn và lỏng nguyên chất. Chỉ nhiệt độ đổi được $K$.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 7 — Equilibrium gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →