AP Chemistry

cân bằngequilibrium

equilibriumVietnamese: cân bằng

Còn gọi:Also called: trạng thái cân bằng · equilibrium state · đạt cân bằng · cân bằng hóa học

Cân bằng là trạng thái động của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ thuận bằng tốc độ nghịch, giữ nồng độ các chất không đổi.Equilibrium is the dynamic state of a reversible reaction in which the forward and reverse rates are equal, so concentrations stay constant.

Trực giác: Cân bằng giống như một bể nước có vòi rót vào và lỗ thoát ở đáy: mực nước không đổi không phải vì vòi đã khóa hay lỗ đã bịt, mà vì lượng nước chảy vào và lượng nước thoát ra mỗi giây bằng nhau.Intuition: Think of a tank with a tap running in and a drain at the bottom: the water level holds steady not because the tap is off or the drain is plugged, but because the same amount of water enters and leaves each second.

Công thức chínhKey formula

K_{eq} = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Cân bằng là trạng thái động của một phản ứng thuận nghịch khi tốc độ hai chiều bằng nhau, nên nồng độ các chất ổn định dù các phân tử vẫn tiếp tục chuyển hóa. Tác động như thêm chất hoặc thay đổi nhiệt độ có thể làm hệ đổi vị trí cân bằng.

Hằng số cân bằng theo nồng độ được tính từ nồng độ mol lúc cân bằng, với số mũ là hệ số tỉ lượng. $K_c$ lớn nghiêng về sản phẩm; $K_c$ nhỏ nghiêng về chất phản ứng. Nồng độ chất phản ứng và sản phẩm không nhất thiết bằng nhau.

Equilibrium is the dynamic state of a reversible reaction in which the forward and reverse rates are equal, so the concentrations of all species remain steady even though molecules keep converting. Disturbing the system—by adding a substance or changing the temperature—can shift the position of equilibrium.

The equilibrium constant in terms of concentration is calculated from the molar concentrations present at equilibrium, each raised to its stoichiometric coefficient. A large $K_c$ favors products; a small $K_c$ favors reactants. Reactant and product concentrations need not be equal.

Ký hiệuNotation

K_c

K_p

K_{eq}

K_c

K_p

K_{eq}

Giải nghĩa công thứcFormula breakdown1 công thức1 formula

K_{eq} = \htmlClass{fp-1}{\frac{\htmlClass{fp-0}{[C]^c[D]^d}}{[A]^a[B]^b}}

K_{eq} = \htmlClass{fp-1}{\frac{\htmlClass{fp-0}{[C]^c[D]^d}}{[A]^a[B]^b}}

Dùng để tính hằng số cân bằng từ nồng độ cân bằng; với cùng phản ứng, giá trị này chỉ đổi khi nhiệt độ đổi.Use this to calculate the equilibrium constant from equilibrium concentrations; for a given reaction, its value changes only when the temperature changes.

Trong đóWhere

K_{eq}

hằng số cân bằng, không có đơn vịequilibrium constant (unitless)

[C],\,[D]

nồng độ mol/L của các sản phẩm C và D tại trạng thái cân bằng — mol/Lmolar concentrations (mol/L) of products C and D at equilibrium — mol/L

[A],\,[B]

nồng độ mol/L của các chất phản ứng A và B tại trạng thái cân bằng — mol/Lmolar concentrations (mol/L) of reactants A and B at equilibrium — mol/L

a,b,c,d

hệ số tỉ lượng (stoichiometric coefficients) tương ứng trong phương trình hóa họcstoichiometric coefficients in the balanced chemical equation

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Cân bằng không đòi hỏi nồng độ chất phản ứng bằng nồng độ sản phẩm.

Điều kiện đúng là tốc độ thuận bằng tốc độ nghịch; tỉ lệ giữa các chất do hằng số cân bằng quyết định.

Nồng độ không đổi không có nghĩa phản ứng đã dừng.

Ở cân bằng động, cả hai chiều vẫn diễn ra liên tục ở cấp độ phân tử với tốc độ bằng nhau, nên các đại lượng vĩ mô ổn định.

Thêm chất không làm đổi K nếu nhiệt độ không đổi.

Việc thêm chất có thể dịch chuyển vị trí cân bằng; với cùng phản ứng, chỉ nhiệt độ mới làm đổi K. Chất rắn nguyên chất và dung môi lỏng không nằm trong biểu thức hằng số.

Equilibrium does not require equal concentrations of reactants and products.

The real condition is that the forward and reverse rates are equal; the equilibrium constant sets the ratio of species.

Constant concentrations do not mean the reaction has stopped.

At dynamic equilibrium both directions continue at the molecular level at equal rates, which is why macroscopic quantities stay steady.

Adding a substance does not change K as long as the temperature is constant.

Adding a substance can shift the position of equilibrium, but for a given reaction only temperature changes K. Pure solids and liquid solvents do not appear in the constant expression.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

So sánh Q với K để xác định chiều dịch chuyển.

Nếu Q<K, hệ dịch phải; Q>K, hệ dịch trái; Q=K, hệ đã cân bằng. Trong bài tự luận, nêu Q trước khi kết luận.

Trình bày Le Châtelier theo chuỗi nguyên nhân–kết quả.

Nêu chiều dịch chuyển, đại lượng thay đổi và kết luận; nếu hỏi K, nói rõ K không đổi khi nhiệt độ giữ nguyên. Không nói hệ “muốn” cân bằng.

Compare Q with K to decide which way the system shifts.

If Q<K the system shifts right; if Q>K it shifts left; if Q=K it is already at equilibrium. On free-response items, state Q before drawing a conclusion.

Present Le Châtelier's principle as a cause-and-effect chain.

Give the direction of the shift, the quantity that changes, and the conclusion; if the question asks about K, say explicitly that K is unchanged at constant temperature. Never say the system "wants" to reach equilibrium.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryHay gặpCommon

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

khoảng năm 1600 (từ ngữ) — 1859 đến thập niên 1870 (khái niệm khoa học)James Clerk MaxwellLudwig BoltzmannRudolf ClausiusJames Steuart

Năm 1859, Maxwell dùng va chạm phân tử để giải thích xu hướng cân bằng nhiệt; thập niên 1870, Boltzmann phát triển cách nhìn thống kê.

In 1859 Maxwell used molecular collisions to explain the tendency toward thermal equilibrium, and in the 1870s Boltzmann developed the statistical view.

Vì sao mang đúng cái tên này? Tên gọi đến từ tiếng Latin aequilibrium, nghĩa là "một cán cân bằng nhau; vị trí nằm ngang"; khi vào tiếng Anh khoảng năm 1600, từ này lại mang nghĩa "trạng thái cân bằng trong tâm trí" chứ chưa dính gì tới phản ứng hóa học. Hình ảnh gốc vì vậy là chiếc đòn cân đứng ngang: hai bên không nhất thiết đứng yên, nhưng không bên nào lấn được bên nào. Chính hình ảnh ấy giải thích vì sao thuật ngữ này lan sang nhiều ngành khác nhau — kinh tế học dùng nó từ năm 1769 với James Steuart, còn vật lý dùng nó cho cân bằng nhiệt (thermal equilibrium) của chất khí. Trong hóa học, cái "ngang bằng" được hiểu là tốc độ phản ứng thuận và nghịch bù trừ nhau, nên nồng độ các chất không đổi dù phản ứng vẫn đang diễn ra theo cả hai chiều.

Nguồn đối chiếuSources

Thử nghiệm tương tácInteractive explorer

Kéo lượng ban đầu và hằng số tốc độ — xem lúc nào hai đường tốc độ chồng nhau

Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — đăng nhập để mở.Drag the parameters and watch the concept move — sign in to open.

Tạo tài khoảnCreate an account

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termGiới thiệu cân bằngCân bằng · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termHệ số phản ứng Q và hằng số cân bằng KCân bằng · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termTính hằng số cân bằngCân bằng · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firsthằng số cân bằngkeq

Dẫn tớiLeads todung dịch đệmbuffer

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

cân bằng độngdynamic equilibrium

Khác nhau ở đâuHow they differCân bằng (equilibrium) là trạng thái vĩ mô không đổi theo thời gian. Cân bằng động (dynamic equilibrium) nhấn mạnh rằng ở cấp độ vi mô, phản ứng thuận và nghịch vẫn xảy ra đồng thời với tốc độ bằng nhau.

Hay nhầm khiMixed up whenĐề hỏi 'tại sao nồng độ không đổi nhưng phản ứng vẫn tiếp diễn' — cần dùng thuật ngữ cân bằng động, không chỉ nói cân bằng.

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 11, 18–19.