Lesson 08 — Động học & Cân bằng

Bộ công cụ: biểu đồ Năng lượng Hoạt hóa (xúc tác giảm Eₐ), mô phỏng đạt cân bằng động (rate thuận = nghịch), Le Chatelier Explorer (đổi C/T/P → dự đoán dịch chuyển).

1. Activation Energy — vai trò của xúc tác

Xúc tác hạ thấp "ngọn đồi" năng lượng hoạt hóa Ea — phản ứng đi đường tắt, nhanh hơn nhiều mà xúc tác không bị tiêu hao.

Nhiệt độ (T): T = 400 K

Xúc tác:

Phương trình Arrhenius: k = A · exp(−Eₐ/RT)
Eₐ = 75 kJ/mol k (tương đối) = —

2. Cân bằng động — rate thuận vs rate nghịch

Phản ứng A + B ⇌ C + D bắt đầu chỉ với A và B. Theo thời gian, rate thuận giảm (C giảm), rate nghịch tăng (C tăng). Đến khi 2 rate bằng nhau → cân bằng.

[A]: 1.00 M [B]: 1.00 M [C]: 0.00 M [D]: 0.00 M Rate thuận: — Rate nghịch: —

3. Le Chatelier Explorer

Phản ứng: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), ΔH = −92 kJ (tỏa nhiệt). Click các tác động để xem cân bằng dịch chuyển:

4. 🌍 Đời sống thực tế — Vì sao để tủ lạnh thức ăn lâu hỏng?

Thức ăn để ngoài hỏng trong ngày, nhưng trong tủ lạnh giữ được cả tuần, ngăn đá thì hàng tháng. Lý do là động học: quá trình làm hỏng là phản ứng hoá học theo Arrhenius k = A·exp(−Eₐ/RT) (module 1). Hạ nhiệt độ → k giảm theo hàm mũ → phản ứng hỏng chậm hẳn. Kéo nhiệt độ bảo quản:

Nhiệt độ bảo quản: T = 4 °C

Toy minh hoạ: dùng Eₐ ≈ 50 kJ/mol đại diện cho phản ứng vi sinh/enzyme, mốc "để ngoài 25°C hỏng sau 1 ngày". Thực phẩm thật phụ thuộc loại vi khuẩn, độ ẩm, đóng gói; ở đây minh hoạ đúng quy luật Arrhenius: T thấp ⇒ k nhỏ ⇒ hỏng chậm.