Lý thuyết Chương 1

Bài 1 → 2, đầy đủ nội dung. Bấm mục lục để nhảy nhanh tới phần cần xem.

Bài 1a — Phản ứng một chiều, thuận nghịch và cân bằng hóa học Bài 1b — Hằng số cân bằng Kc Bài 1c — Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier Bài 2a — Sự điện li: chất điện li mạnh, yếu Bài 2b — Thuyết acid–base Brønsted–Lowry Bài 2c — pH, pOH và tích số ion của nước Bài 2d — Chất chỉ thị acid–base và chuẩn độ Bài 2e — Ôn tập chương 1: các điểm cần nhớ

Bài 1a — Phản ứng một chiều, thuận nghịch và cân bằng hóa học

Không phải phản ứng hóa học nào cũng "đi đến cùng". Dựa vào khả năng phản ứng có xảy ra theo chiều ngược lại hay không, người ta chia thành hai loại phản ứng.

Loại phản ứng	Đặc điểm	Kí hiệu	Ví dụ
Một chiều	Chất phản ứng chuyển hóa hoàn toàn thành sản phẩm, sản phẩm không phản ứng lại tạo chất đầu.	→	2KClO₃ →(t°, xt) 2KCl + 3O₂
Thuận nghịch	Xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau, trong cùng điều kiện.	⇌	N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Trạng thái cân bằng hóa học

Trong phản ứng thuận nghịch, khi tốc độ phản ứng thuận (v_t) bằng tốc độ phản ứng nghịch (v_n), hệ đạt trạng thái cân bằng hóa học. Đây là một cân bằng động: phản ứng thuận và nghịch vẫn xảy ra liên tục, nhưng vì tốc độ hai chiều bằng nhau nên nồng độ các chất trong hệ không đổi theo thời gian (ở điều kiện không đổi).

Lưu ý: cân bằng hóa học không có nghĩa là phản ứng dừng lại, và nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng không nhất thiết bằng nhau.

→ Xem trực quan sự dịch chuyển cân bằng ở tab "Le Chatelier"

Bài 1b — Hằng số cân bằng Kc

Ở trạng thái cân bằng, tỉ lệ giữa nồng độ các chất sản phẩm và chất phản ứng (mỗi nồng độ được nâng lên lũy thừa bằng hệ số tỉ lượng của nó) là một hằng số ở một nhiệt độ xác định, gọi là hằng số cân bằng K_c.

Biểu thức tổng quát

Cho: aA + bB ⇌ cC + dD

K_c = ([C]^c[D]^d) / ([A]^a[B]^b)

trong đó [X] là nồng độ mol/L của chất X tại thời điểm cân bằng.

Chất rắn và chất lỏng nguyên chất (ví dụ CaCO₃ rắn, H₂O lỏng trong dung dịch loãng) được coi là có "nồng độ không đổi" nên không xuất hiện trong biểu thức K_c.
K_c chỉ phụ thuộc vào bản chất phản ứng và nhiệt độ — không phụ thuộc nồng độ đầu, áp suất hay chất xúc tác.
K_c càng lớn → cân bằng càng nghiêng về phía tạo sản phẩm (phản ứng thuận xảy ra "mạnh" hơn ở trạng thái cân bằng).

Ví dụ: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) có K_c = [HI]² / ([H₂][I₂]).

→ Tự tính K_c với số liệu của bạn ở tab "Hằng số Kc"

Bài 1c — Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier

Phát biểu nguyên lí

Một hệ đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu tác động từ bên ngoài (thay đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ), cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó.

Yếu tố thay đổi	Cân bằng chuyển dịch theo chiều...
Tăng nồng độ một chất	Làm giảm nồng độ chất đó (chiều tiêu thụ chất vừa thêm vào)
Giảm nồng độ một chất	Làm tăng nồng độ chất đó (chiều sinh ra chất vừa lấy bớt)
Tăng áp suất chung (nén hệ khí)	Làm giảm số mol khí (chiều có tổng hệ số khí nhỏ hơn)
Giảm áp suất chung	Làm tăng số mol khí (chiều có tổng hệ số khí lớn hơn)
Tăng nhiệt độ	Chiều thu nhiệt (ΔH > 0)
Giảm nhiệt độ	Chiều tỏa nhiệt (ΔH < 0)

Chất xúc tác — trường hợp đặc biệt

Chất xúc tác làm tăng tốc độ cả hai chiều thuận và nghịch như nhau, nên giúp hệ đạt tới trạng thái cân bằng nhanh hơn, nhưng không làm chuyển dịch cân bằng (không làm thay đổi thành phần hệ lúc cân bằng, không làm thay đổi K_c).

Lưu ý: áp suất chỉ có ý nghĩa với cân bằng có chất khí và chỉ gây dịch chuyển khi tổng số mol khí hai vế khác nhau (Δn_khí ≠ 0). Ví dụ H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) có 2 mol khí ở cả hai vế nên thay đổi áp suất không làm dịch chuyển cân bằng này.

→ Thử với 5 phản ứng mẫu ở tab "Le Chatelier"

Bài 2a — Sự điện li: chất điện li mạnh, yếu

Sự điện li là quá trình phân li các chất thành ion khi tan trong nước (hoặc khi nóng chảy). Dung dịch chứa ion có khả năng dẫn điện.

Loại	Mức độ phân li	Kí hiệu phương trình	Ví dụ
Chất điện li mạnh	Phân li hoàn toàn thành ion	→	Acid mạnh (HCl, HNO₃, H₂SO₄), base mạnh (NaOH, KOH), hầu hết muối tan (NaCl, KNO₃)
Chất điện li yếu	Chỉ phân li một phần, tồn tại cân bằng điện li	⇌	Acid yếu (CH₃COOH, H₂CO₃), base yếu (NH₃)
Chất không điện li	Không phân li thành ion trong nước	—	Đường (C₁₂H₂₂O₁₁), ethanol (C₂H₅OH)

Ví dụ cân bằng điện li của acid yếu: CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺ — đây cũng là một cân bằng hóa học, tuân theo nguyên lí Le Chatelier như mọi cân bằng khác.

→ Tra cứu nhanh chất điện li mạnh/yếu ở tab "Chất điện li"

Bài 2b — Thuyết acid–base Brønsted–Lowry

Định nghĩa

Acid: chất nhường proton (H⁺) cho chất khác.
Base: chất nhận proton (H⁺) từ chất khác.

Thuyết Brønsted–Lowry mở rộng hơn định nghĩa Arrhenius (chỉ giới hạn trong dung dịch nước): một chất có thể là acid hoặc base tùy vào chất nó phản ứng cùng. Ví dụ nước vừa có thể nhường H⁺ (đóng vai trò acid) vừa có thể nhận H⁺ (đóng vai trò base) — gọi là chất lưỡng tính.

Với acid yếu HA ⇌ H⁺ + A⁻, mức độ phân li được đặc trưng bởi hằng số acid K_a; với base yếu, đặc trưng bởi hằng số base K_b. K_a (hoặc K_b) càng lớn thì acid (hoặc base) càng mạnh.

Bài 2c — pH, pOH và tích số ion của nước

Tích số ion của nước

Nước tự phân li rất yếu: H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻. Ở 25°C: K_w = [H⁺][OH⁻] = 1,0×10⁻¹⁴ (hằng số này chỉ đổi theo nhiệt độ).

Đại lượng	Công thức
pH	pH = −log[H⁺] ⇔ [H⁺] = 10⁻ᵖᴴ
pOH	pOH = −log[OH⁻] ⇔ [OH⁻] = 10⁻ᵖᴼᴴ
Liên hệ (25°C)	pH + pOH = 14

Thang pH (0–14, ở 25°C)

pH < 7: môi trường acid ([H⁺] > [OH⁻])
pH = 7: môi trường trung tính ([H⁺] = [OH⁻])
pH > 7: môi trường base ([H⁺] < [OH⁻])

pH càng nhỏ → tính acid càng mạnh; pH càng lớn (gần 14) → tính base càng mạnh. Vì thang pH là thang logarit, chênh lệch 1 đơn vị pH tương ứng nồng độ H⁺ chênh lệch 10 lần.

Ứng dụng thực tế: pH máu người khoảng 7,35–7,45 (hơi base); pH dạ dày khoảng 1,5–3,5 (acid mạnh, hỗ trợ tiêu hóa và diệt khuẩn); pH đất trồng trọt phù hợp thường 5,5–7; mưa acid có pH < 5,6.

→ Tự tính pH/pOH với số liệu của bạn ở tab "pH & pOH"

Bài 2d — Chất chỉ thị acid–base và chuẩn độ

Chất chỉ thị acid–base là chất đổi màu theo pH của dung dịch, giúp nhận biết nhanh môi trường acid/base mà không cần máy đo.

Chất chỉ thị	Môi trường acid	Môi trường trung tính	Môi trường base
Quỳ tím	Đỏ	Tím	Xanh
Phenolphthalein	Không màu	Không màu	Hồng (pH ≳ 8,3)

Chuẩn độ acid–base

Chuẩn độ là phương pháp xác định nồng độ một dung dịch acid (hoặc base) chưa biết, bằng cách cho phản ứng trung hòa vừa đủ với một dung dịch base (hoặc acid) đã biết chính xác nồng độ (dung dịch chuẩn), dùng chất chỉ thị để nhận biết thời điểm phản ứng vừa đủ (điểm tương đương).

Phản ứng nền tảng: H⁺ + OH⁻ → H₂O (phản ứng trao đổi ion, xảy ra gần như hoàn toàn).

Mở rộng — Tích số tan K_sp: với chất ít tan A_mB_n, tích số tan K_sp = [A]^m[B]ⁿ tại trạng thái bão hòa. Nếu tích số ion T > K_sp, dung dịch quá bão hòa và xuất hiện kết tủa; nếu T < K_sp, chất rắn tiếp tục hòa tan (nếu còn).

Bài 2e — Ôn tập chương 1: các điểm cần nhớ

Tổng kết nhanh

Cân bằng hóa học là cân bằng động: v_t = v_n ≠ 0, không phải phản ứng dừng lại.
K_c chỉ phụ thuộc bản chất phản ứng và nhiệt độ; chất rắn/lỏng nguyên chất không xuất hiện trong biểu thức.
Nguyên lí Le Chatelier: hệ luôn "chống lại" tác động từ bên ngoài (nồng độ, áp suất, nhiệt độ). Riêng xúc tác không làm dịch chuyển cân bằng, chỉ giúp đạt cân bằng nhanh hơn.
Sự điện li: chất điện li mạnh phân li hoàn toàn (→), chất điện li yếu phân li một phần, tồn tại cân bằng (⇌).
Brønsted–Lowry: acid nhường H⁺, base nhận H⁺.
pH = −log[H⁺], pH + pOH = 14 (25°C); pH < 7 acid, = 7 trung tính, > 7 base.
Chuẩn độ acid–base dựa trên phản ứng trung hòa H⁺ + OH⁻ → H₂O.

Xem lại toàn bộ trực quan bằng 4 công cụ tương tác ở đầu trang: Hằng số Kc, Le Chatelier, pH & pOH, Chất điện li. Sau đó luyện 40+ câu trắc nghiệm ở tab cuối.

Tính hằng số cân bằng K_c

Nhập hệ số tỉ lượng và nồng độ cân bằng (mol/L) của tối đa 2 chất phản ứng và 2 chất sản phẩm. Bỏ trống ô "Tên chất" nếu phản ứng chỉ có 1 chất ở vế đó. Tick "chất rắn/lỏng" để tự động loại khỏi biểu thức.

Vế trái — Chất phản ứng

rắn/lỏng

Vế phải — Chất sản phẩm

rắn/lỏng

Chuyển dịch cân bằng — Nguyên lí Le Chatelier

Chọn 1 phản ứng mẫu, sau đó chọn 1 kiểu tác động và hướng thay đổi — xem ngay cân bằng dịch chuyển theo chiều nào và vì sao.

Tính pH & pOH

Nhập 1 trong 4 đại lượng ([H⁺], [OH⁻], pH, hoặc pOH) ở 25°C — công cụ tự suy ra 3 đại lượng còn lại, phân loại môi trường và màu chất chỉ thị ước lượng.

Đại lượng đã biết Giá trị

Tính nhanh: pH của acid/base mạnh, đơn chức

Loại Nồng độ C (mol/L)

Tra cứu chất điện li

Chọn 1 chất quen thuộc — xem ngay đây là chất điện li mạnh, yếu hay không điện li, kèm phương trình điện li.

Luyện tập trắc nghiệm

60 câu bám sát Bài 1–2, xem đáp án và giải thích ngay sau mỗi câu. Không tính điểm, không cần đăng nhập.

⚖️ Hóa học 11 — Chương 1: Cân bằng hóa học