Equilibria · ⁨Cân bằng hóa học⁩

A-Level Chemistry · ⁨Hóa học A-Level⁩ · Topic 7 · ⁨Chủ đề 7⁩

View Slides · ⁨Xem Slides⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩

Video lesson for this topic · ⁨Bài học video cho chủ đề này⁩ Open the video page · ⁨Mở trang video⁩

7.1

Reversible reactions and dynamic equilibrium · ⁨Phản ứng thuận nghịch và cân bằng động⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩

English

(a) understand what is meant by a reversible reaction (b) understand what is meant by dynamic equilibrium in terms of the rate of forward and reverse reactions being equal and the concentration of reactants and products remaining constant (c) understand the need for a closed system in order to establish dynamic equilibrium
define Le Chatelier’s principle as: if a change is made to a system at dynamic equilibrium, the position of equilibrium moves to minimise this change
use Le Chatelier’s principle to deduce qualitatively (from appropriate information) the effects of changes in temperature, concentration, pressure or presence of a catalyst on a system at equilibrium
deduce expressions for equilibrium constants in terms of concentrations, $K_c$
use the terms mole fraction and partial pressure
deduce expressions for equilibrium constants in terms of partial pressures, $K_p$ (use of the relationship between $K_p$ and $K_c$ is not required)
use the $K_c$ and $K_p$ expressions to carry out calculations (such calculations will not require the solving of quadratic equations)
calculate the quantities present at equilibrium, given appropriate data
state whether changes in temperature, concentration or pressure or the presence of a catalyst affect the value of the equilibrium constant for a reaction
describe and explain the conditions used in the Haber process and the Contact process, as examples of the importance of an understanding of dynamic equilibrium in the chemical industry and the application of Le Chatelier’s principle

Tiếng Việt

(a) hiểu ý nghĩa của phản ứng thuận nghịch (b) hiểu ý nghĩa của cân bằng động dưới góc độ tốc độ phản ứng thuận và phản ứng nghịch bằng nhau, nồng độ chất tham gia và sản phẩm không đổi (c) hiểu sự cần thiết của hệ kín để thiết lập cân bằng động
định nghĩa nguyên lý Le Chatelier: nếu có một thay đổi tác động lên hệ đang ở trạng thái cân bằng động, vị trí cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng giảm thiểu thay đổi đó
sử dụng nguyên lý Le Chatelier để suy luận định tính (từ thông tin phù hợp) về ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ, nồng độ, áp suất hoặc sự hiện diện của xúc tác lên hệ đang ở trạng thái cân bằng
suy luận các biểu thức cho hằng số cân bằng theo nồng độ, $K_c$
sử dụng các thuật ngữ phần mol và áp suất riêng phần
suy luận các biểu thức cho hằng số cân bằng theo áp suất riêng phần, $K_p$ (không yêu cầu sử dụng mối liên hệ giữa $K_p$ và $K_c$)
sử dụng các biểu thức $K_c$ và $K_p$ để thực hiện tính toán (các phép tính này sẽ không yêu cầu giải phương trình bậc hai)
tính lượng chất tồn tại ở trạng thái cân bằng, khi có dữ liệu phù hợp
nêu xem sự thay đổi nhiệt độ, nồng độ hay áp suất, hoặc sự hiện diện của xúc tác có làm thay đổi giá trị hằng số cân bằng của phản ứng hay không
mô tả và giải thích các điều kiện được sử dụng trong quá trình Haber và quá trình Contact, như những ví dụ về tầm quan trọng của việc hiểu biết cân bằng động trong công nghiệp hóa chất và ứng dụng của nguyên lý Le Chatelier

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Nguồn: Chương trình Cambridge International⁩

English

Le Chatelier's principle

Dynamic equilibrium: the rates converge

A reversible reaction 可逆反应 can go both ways. The forward reaction 正反应 makes products; the reverse reaction 逆反应 turns products back into reactants. We show this with the sign $\rightleftharpoons$.

In a closed system 封闭系统 (nothing enters or leaves), the reaction reaches a dynamic equilibrium 动态平衡 when:

the rate of the forward reaction equals the rate of the reverse reaction.
the concentrations of reactants and products stay constant.

It is called dynamic because both reactions are still happening — they just cancel out. A closed system is needed, or products would escape and equilibrium could never be reached.

Tiếng Việt

Nguyên lý Le Chatelier

Cân bằng động: tốc độ hội tụ

Dung dịch coban(II) clorua với nhiều màu sắc khác nhau — Coban clorua đổi màu khi cân bằng dịch chuyển.

Phản ứng thuận nghịch có thể diễn ra theo cả hai chiều. Phản ứng thuận tạo ra sản phẩm; phản ứng nghịch biến sản phẩm trở lại thành chất tham gia. Chúng ta biểu thị điều này bằng ký hiệu $\rightleftharpoons$.

Trong một hệ kín (không có vật chất nào đi vào hay ra ngoài), phản ứng đạt đến cân bằng động khi:

tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
nồng độ của chất tham gia và sản phẩm giữ nguyên không đổi.

Nó được gọi là động vì cả hai phản ứng vẫn tiếp tục diễn ra — chúng chỉ triệt tiêu lẫn nhau. Một hệ kín là cần thiết, nếu không sản phẩm sẽ thoát ra ngoài và cân bằng sẽ không bao giờ đạt được.

Đồ thị cho thấy tốc độ thuận giảm và tốc độ nghịch tăng cho đến khi hai đường gặp nhau và duy trì bằng nhau — Tại cân bằng động, tốc độ thuận và nghịch đã trở nên bằng nhau, do đó nồng độ giữ nguyên không đổi

Explore · ⁨Khám phá⁩

Dynamic equilibrium · ⁨Cân bằng động⁩

forward rate = reverse rate · ⁨tốc độ thuận = tốc độ nghịch⁩

At equilibrium the position can sit anywhere — change a condition and watch it shift. · ⁨Tại cân bằng, vị trí có thể nằm bất cứ đâu — thay đổi điều kiện và hãy xem nó dịch chuyển.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩

English	Tiếng Việt
reversible reaction/rɪˈvɜːsɪbl rɪˈækʃn/	phản ứng thuận nghịch
forward reaction/ˈfɔːwəd rɪˈækʃn/	phản ứng thuận
reverse reaction/rɪˈvɜːs rɪˈækʃn/	phản ứng nghịch
closed system/kləʊzd ˈsɪstəm/	hệ kín
dynamic equilibrium/daɪˈnæmɪk ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/	cân bằng động
Le Chatelier's principle/lə ˈtʃeɪtlɪəz ˈprɪnsɪpl/	Nguyên lý Le Chatelier
equilibrium/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/	cân bằng
catalyst/ˈkætəlɪst/	chất xúc tác
equilibrium constant/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm ˈkɒnstənt/	hằng số cân bằng

Watch lesson · ⁨Xem bài học⁩

7.1

Le Chatelier's principle · ⁨Nguyên lý Le Chatelier⁩

English

Le Chatelier's principle 勒夏特列原理 says: if you change a system at equilibrium, the position of equilibrium 平衡 moves to oppose (reduce) that change.

Change you make	Which way the equilibrium moves
increase concentration of a reactant	towards the products
increase pressure	towards the side with fewer gas molecules
increase temperature	towards the endothermic direction
add a catalyst 催化剂	no shift (it speeds up both ways equally)

A catalyst lets equilibrium be reached faster, but it does not change the position of equilibrium.

Tiếng Việt

Nguyên tắc Le Chatelier nói rằng: nếu bạn thay đổi một hệ đang ở trạng thái cân bằng, vị trí cân bằng sẽ dịch chuyển để chống lại (giảm bớt) sự thay đổi đó.

Sự thay đổi bạn thực hiện	Hướng dịch chuyển của cân bằng
tăng nồng độ chất tham gia	về phía sản phẩm
tăng áp suất	về phía bên có ít phân tử khí hơn
tăng nhiệt độ	về phía hướng吸热 (endothermic)
thêm xúc tác	không dịch chuyển (nó làm tăng tốc độ cả hai chiều như nhau)

Xúc tác giúp đạt được cân bằng nhanh hơn, nhưng nó không làm thay đổi vị trí cân bằng.

Ba thay đổi, mỗi cái có một mũi tên chỉ hướng dịch chuyển cân bằng: thêm chất tham gia về phía sản phẩm, tăng áp lực về phía ít phân tử hơn, tăng nhiệt độ theo chiều thu nhiệt — Nguyên tắc Le Chatelier: cân bằng luôn dịch chuyển để chống lại sự thay đổi bạn thực hiện

Explore · ⁨Khám phá⁩

Shifting an equilibrium · ⁨Chuyển dịch cân bằng⁩

Change the temperature, pressure or concentration and watch the equilibrium shift to oppose your change — Le Chatelier's principle in action. · ⁨Thay đổi nhiệt độ, áp suất hoặc nồng độ và quan sát cân bằng chuyển dịch để chống lại sự thay đổi của bạn — nguyên lý Le Chatelier đang hoạt động.⁩

7.1

Equilibrium constants · ⁨Hằng số cân bằng⁩

English

For a reaction at equilibrium, the equilibrium constant 平衡常数 links the amounts of products and reactants. For the reaction $a\text{A} + b\text{B} \rightleftharpoons c\text{C} + d\text{D}$:

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

where the square brackets mean concentration in $\text{mol dm}^{-3}$.

Worked example. At equilibrium the mixture $\text{H}_2 + \text{I}_2 \rightleftharpoons 2\text{HI}$ has $[\text{H}_2] = 0.20$, $[\text{I}_2] = 0.20$ and $[\text{HI}] = 1.6\ \text{mol dm}^{-3}$. Find $K_c$.

$$K_c = \frac{[\text{HI}]^2}{[\text{H}_2][\text{I}_2]} = \frac{1.6^2}{0.20 \times 0.20} = 64$$

(no units here, because the concentration powers cancel top and bottom).

Worked example (ICE table). $1.00\ \text{mol}$ each of $\text{H}_2$ and $\text{I}_2$ are sealed in a $1.00\ \text{dm}^3$ flask; at equilibrium $0.20\ \text{mol}$ of $\text{H}_2$ remains. Set out an ICE table (Initial, Change, Equilibrium):

	$\text{H}_2$	$\text{I}_2$	$2\text{HI}$
Initial	1.00	1.00	0
Change	$-0.80$	$-0.80$	$+1.60$
Equilibrium	0.20	0.20	1.60

$0.80\ \text{mol}$ of $\text{H}_2$ reacted, so $2\times0.80 = 1.60\ \text{mol}$ HI formed. In the $1.00\ \text{dm}^3$ flask the concentrations equal the moles, so $K_c = \dfrac{1.60^2}{0.20\times0.20} = 64$.

For reactions of gases, we use partial pressure 分压 instead of concentration. The partial pressure of a gas is the share of the total pressure that it provides. It is found from the mole fraction 摩尔分数 (the fraction of all the moles that are that gas):

$$\text{partial pressure} = \text{mole fraction} \times \text{total pressure}$$

The constant written with partial pressures is $K_p$.

Worked example. A gas mixture holds $2.0\ \text{mol}$ of $\text{N}_2$ and $6.0\ \text{mol}$ of $\text{H}_2$ at a total pressure of $200\ \text{kPa}$. Find the partial pressure of each gas.

There are $8.0\ \text{mol}$ in total, so

$$p(\text{N}_2) = \frac{2.0}{8.0} \times 200 = 50\ \text{kPa}, \qquad p(\text{H}_2) = \frac{6.0}{8.0} \times 200 = 150\ \text{kPa}.$$

Worked example (a numeric $K_p$). For $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$ the equilibrium partial pressures are $p(\text{N}_2)=20$, $p(\text{H}_2)=40$ and $p(\text{NH}_3)=10\ \text{kPa}$. Then

$$K_p = \frac{p(\text{NH}_3)^2}{p(\text{N}_2)\,p(\text{H}_2)^3} = \frac{10^2}{20\times40^3} = 7.8\times10^{-5}\ \text{kPa}^{-2},$$

the units coming from $\dfrac{\text{kPa}^2}{\text{kPa}\times\text{kPa}^3}=\text{kPa}^{-2}$.

Only temperature changes the value of $K_c$ or $K_p$. Changing concentration or pressure shifts the position of equilibrium but leaves the constant unchanged; adding a catalyst changes neither the constant nor the position — it only makes equilibrium arrive faster.

Tiếng Việt

Đối với phản ứng ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng liên kết lượng sản phẩm và chất tham gia. Đối với phản ứng $a\text{A} + b\text{B} \rightleftharpoons c\text{C} + d\text{D}$:

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

trong đó dấu ngoặc vuông biểu thị nồng độ trong $\text{mol dm}^{-3}$.

Ví dụ tính toán. Tại thời điểm cân bằng, hỗn hợp $\text{H}_2 + \text{I}_2 \rightleftharpoons 2\text{HI}$ chứa $[\text{H}_2] = 0.20$, $[\text{I}_2] = 0.20$ và $[\text{HI}] = 1.6\ \text{mol dm}^{-3}$. Hãy tìm $K_c$.

$$K_c = \frac{[\text{HI}]^2}{[\text{H}_2][\text{I}_2]} = \frac{1.6^2}{0.20 \times 0.20} = 64$$

(không có đơn vị ở đây, vì các lũy thừa của nồng độ triệt tiêu lẫn nhau ở cả tử và mẫu).

Ví dụ tính toán (Bảng ICE). $1.00\ \text{mol}$ mol của $\text{H}_2$ và $\text{I}_2$ được đóng kín trong bình thể tích $1.00\ \text{dm}^3$; tại thời điểm cân bằng còn lại $0.20\ \text{mol}$ mol của $\text{H}_2$. Lập bảng ICE (Ban đầu, Thay đổi, Cân bằng):

	$\text{H}_2$	$\text{I}_2$	$2\text{HI}$
Ban đầu	1.00	1.00	0
Thay đổi	$-0.80$	$-0.80$	$+1.60$
Cân bằng	0.20	0.20	1.60

$0.80\ \text{mol}$ mol của $\text{H}_2$ đã phản ứng, nên tạo thành $2\times0.80 = 1.60\ \text{mol}$ mol HI. Trong bình thể tích $1.00\ \text{dm}^3$, nồng độ bằng số mol, do đó $K_c = \dfrac{1.60^2}{0.20\times0.20} = 64$.

Đối với phản ứng khí, chúng ta sử dụng áp suất riêng phần thay vì nồng độ. Áp suất riêng phần của một khí là phần áp suất tổng mà khí đó đóng góp. Nó được tính từ phân số mol (phần trăm tổng số mol thuộc về khí đó):

$$\text{partial pressure} = \text{mole fraction} \times \text{total pressure}$$

Hằng số viết theo áp suất riêng phần là $K_p$.

Ví dụ tính toán. Một hỗn hợp khí chứa $2.0\ \text{mol}$ mol của $\text{N}_2$ và $6.0\ \text{mol}$ mol của $\text{H}_2$ ở áp suất tổng là $200\ \text{kPa}$. Hãy tìm áp suất riêng phần của mỗi khí.

Tổng cộng có $8.0\ \text{mol}$ mol, nên

$$p(\text{N}_2) = \frac{2.0}{8.0} \times 200 = 50\ \text{kPa}, \qquad p(\text{H}_2) = \frac{6.0}{8.0} \times 200 = 150\ \text{kPa}.$$

Ví dụ tính toán (một hằng số $K_p$ có giá trị số). Đối với $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$, áp suất riêng phần tại cân bằng là $p(\text{N}_2)=20$, $p(\text{H}_2)=40$ và $p(\text{NH}_3)=10\ \text{kPa}$. Khi đó

$$K_p = \frac{p(\text{NH}_3)^2}{p(\text{N}_2)\,p(\text{H}_2)^3} = \frac{10^2}{20\times40^3} = 7.8\times10^{-5}\ \text{kPa}^{-2},$$

đơn vị xuất phát từ $\dfrac{\text{kPa}^2}{\text{kPa}\times\text{kPa}^3}=\text{kPa}^{-2}$.

Chỉ có nhiệt độ mới làm thay đổi giá trị của $K_c$ hoặc $K_p$. Thay đổi nồng độ hay áp suất sẽ dịch chuyển vị trí cân bằng nhưng giữ cho hằng số không đổi; thêm xúc tác sẽ không thay đổi cả hằng số lẫn vị trí — nó chỉ giúp cân bằng đến nhanh hơn.

Explore · ⁨Khám phá⁩

Le Chatelier and Kc · ⁨Le Chatelier và Kc⁩

Change temperature, pressure or concentration and watch the equilibrium shift to oppose it — Kc itself only changes with temperature. · ⁨Thay đổi nhiệt độ, áp suất hoặc nồng độ và quan sát sự di chuyển của cân bằng để chống lại nó — bản thân Kc chỉ thay đổi theo nhiệt độ.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩

English	Tiếng Việt
partial pressure/ˈpɑːʃl ˈpreʃə/	áp suất riêng phần
mole fraction/məʊl ˈfrækʃn/	phân tử mol
Haber process/ˈheɪbə ˈprəʊses/	Quy trình Haber
Contact process/ˈkɒntækt ˈprəʊses/	Quy trình Contact

7.1

The Haber and Contact processes · ⁨Quy trình Haber và Quy trình Contact⁩

English

These two industrial processes are chosen by balancing yield, rate and cost using Le Chatelier's principle.

the Haber process 哈伯法 makes ammonia: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$ (exothermic). It uses about $450\,°\text{C}$, $200\ \text{atm}$ and an iron catalyst. A low temperature would give more ammonia but too slowly, so a moderate temperature is a compromise.
the Contact process 接触法 makes sulfur trioxide: $2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2\text{SO}_3$ (exothermic). It uses about $450\,°\text{C}$, near $1$–$2\ \text{atm}$ and a vanadium(V) oxide catalyst.

Tiếng Việt

Một tổ hợp hóa công nghiệp lớn — Amoniac dùng làm phân bón được sản xuất bằng quy trình Haber tại các nhà máy công nghiệp lớn như thế này.

Hai quy trình công nghiệp này được lựa chọn dựa trên việc cân bằng giữa năng suất, tốc độ và chi phí thông qua nguyên tắc Le Chatelier.

Quy trình Haber sản xuất amoniac: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$ (exothermic). Sử dụng khoảng $450\,°\text{C}$, $200\ \text{atm}$ và xúc tác sắt. Nhiệt độ thấp sẽ tạo ra nhiều amoniac hơn nhưng quá chậm, nên nhiệt độ trung bình là sự thỏa hiệp.
Quá trình tiếp xúc sản xuất lưu huỳnh trioxide: $2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2\text{SO}_3$ (phóng nhiệt). Quá trình này sử dụng khoảng $450\,°\text{C}$, gần $1$–$2\ \text{atm}$ và chất xúc tác vanadi(V) oxide.

Biểu đồ năng suất amoniac theo nhiệt độ cho ba mức áp suất khác nhau, năng suất giảm khi nhiệt độ tăng và tăng khi áp suất tăng, với điểm vận hành được đánh dấu — Cân bằng Haber tạo ra nhiều amoniac hơn ở nhiệt độ thấp và áp suất cao; khoảng $450\,°$°C và $200$ atm là sự thỏa hiệp trong vận hành

Explore · ⁨Khám phá⁩

The Haber & Contact processes · ⁨Các quy trình Haber & Contact⁩

compromise: yield vs rate · ⁨sự thỏa hiệp: năng suất so với tốc độ⁩

High pressure boosts yield; high temperature speeds it up but lowers yield — a compromise. · ⁨Áp suất cao tăng năng suất; nhiệt độ cao làm tăng tốc độ nhưng làm giảm năng suất — đây là sự thỏa hiệp.⁩

7.2

Acids and bases: the Brønsted–Lowry theory · ⁨Axit và bazơ: Thuyết Brønsted–Lowry⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩

English

state the names and formulas of the common acids, limited to hydrochloric acid, $\text{HCl}$, sulfuric acid, $\text{H}_2\text{SO}_4$, nitric acid, $\text{HNO}_3$, ethanoic acid, $\text{CH}_3\text{COOH}$
state the names and formulas of the common alkalis, limited to sodium hydroxide, $\text{NaOH}$, potassium hydroxide, $\text{KOH}$, ammonia, $\text{NH}_3$
describe the Brønsted–Lowry theory of acids and bases
describe strong acids and strong bases as fully dissociated in aqueous solution and weak acids and weak bases as partially dissociated in aqueous solution
appreciate that water has pH of 7, acid solutions pH of below 7 and alkaline solutions pH of above 7
explain qualitatively the differences in behaviour between strong and weak acids including the reaction with a reactive metal and difference in pH values by use of a pH meter, universal indicator or conductivity
understand that neutralisation reactions occur when $\text{H}^+(\text{aq})$ and $\text{OH}^-(\text{aq})$ form $\text{H}_2\text{O}(\text{l})$
understand that salts are formed in neutralisation reactions
sketch the pH titration curves of titrations using combinations of strong and weak acids with strong and weak alkalis
select suitable indicators for acid-alkali titrations, given appropriate data ($\text{p}K_a$ values will not be used)

Tiếng Việt

nêu tên và công thức của các acid thông thường, giới hạn trong: acid hydrocloric, $\text{HCl}$, acid sulfuric, $\text{H}_2\text{SO}_4$, acid nitric, $\text{HNO}_3$, acid etanoic, $\text{CH}_3\text{COOH}$
nêu tên và công thức của các bazơ thông thường, giới hạn trong: natri hydroxide, $\text{NaOH}$, kali hydroxide, $\text{KOH}$, amonia, $\text{NH}_3$
mô tả thuyết Brønsted–Lowry về acid và bazơ
mô tả acid mạnh và bazơ mạnh là tách hoàn toàn trong dung dịch nước và acid yếu và bazơ yếu là tách một phần trong dung dịch nước
nhận thức rằng nước có pH là 7, dung dịch axit có pH dưới 7 và dung dịch kiềm có pH trên 7
giải thích định tính sự khác biệt trong hành vi giữa acid mạnh và acid yếu bao gồm phản ứng với kim loại hoạt động và sự khác biệt về giá trị pH thông qua máy đo pH, chỉ thị universal hoặc độ dẫn điện
hiểu rằng phản ứng trung hòa xảy ra khi $\text{H}^+(\text{aq})$ và $\text{OH}^-(\text{aq})$ tạo thành $\text{H}_2\text{O}(\text{l})$
hiểu rằng muối được tạo thành trong phản ứng trung hòa
vẽ sơ đồ đường cong chuẩn độ pH của các quá trình chuẩn độ sử dụng tổ hợp acid mạnh/yếu với bazơ mạnh/yếu
chọn chỉ thị phù hợp cho quá trình chuẩn độ acid-bazơ, khi có dữ liệu phù hợp ($\text{p}K_a$ sẽ không được sử dụng)

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Nguồn: Chương trình Cambridge International⁩

English

A proton 质子 is simply an $\text{H}^+$ ion. The Brønsted–Lowry theory defines acids and bases by what they do with protons:

an acid 酸 is a proton donor 质子供体 (it gives away $\text{H}^+$).
a base 碱 is a proton acceptor 质子受体 (it takes $\text{H}^+$). A base that dissolves in water is called an alkali.

Common acids you must know: hydrochloric acid ($\text{HCl}$), sulfuric acid ($\text{H}_2\text{SO}_4$), nitric acid ($\text{HNO}_3$) and ethanoic acid ($\text{CH}_3\text{COOH}$). Common alkalis: sodium hydroxide ($\text{NaOH}$), potassium hydroxide ($\text{KOH}$) and ammonia ($\text{NH}_3$).

Tiếng Việt

Một proton thực chất chỉ là ion $\text{H}^+$. Thuyết Brønsted–Lowry định nghĩa axit và bazơ dựa vào vai trò của chúng đối với proton:

một axit là người cho proton (nó nhường đi $\text{H}^+$).
một bazơ là chất nhận proton (nhận $\text{H}^+$). Bazơ tan được trong nước gọi là dung dịch kiềm.

Hydro clorua donate proton cho phân tử nước, tạo thành ion hydronium và ion clorua, với hai cặp chất liên hợp được đánh dấu — Brønsted–Lowry: axit cho đi một proton ($\text{H}^+$) cho bazơ, tạo thành hai cặp axit–bazơ liên hợp

Các axit phổ biến cần biết: axit hydrocloric ($\text{HCl}$), axit sunfuric ($\text{H}_2\text{SO}_4$), axit nitric ($\text{HNO}_3$) và axit etanoic ($\text{CH}_3\text{COOH}$). Các bazơ phổ biến: natri hydroxid ($\text{NaOH}$), kali hydroxid ($\text{KOH}$) và amoniac ($\text{NH}_3$).

Explore · ⁨Khám phá⁩

The pH scale · ⁨Thang đo pH⁩

Slide the pH or tap a substance — each step down in pH means ten times more H⁺ ions; acids are below 7, alkalis above. · ⁨Trượt thanh điều chỉnh pH hoặc chọn một chất — mỗi bước xuống trên thang pH nghĩa là ten lần ion H⁺ hơn; axit nằm dưới 7, kiềm nằm trên.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩

English	Tiếng Việt
proton/ˈprəʊtɒn/	proton

Watch lesson · ⁨Xem bài học⁩

7.2

Strong and weak acids and bases · ⁨Axit và bazơ mạnh và yếu⁩

English

This is about how fully an acid or base splits up in water — not how concentrated it is.

a strong acid 强酸 or strong base 强碱 is fully dissociated 解离 in water (almost every molecule splits into ions).
a weak acid 弱酸 or weak base 弱碱 is only partly dissociated (most molecules stay whole).

The pH scale measures how acidic a solution is: pure water is pH 7, acids are below 7, and alkalis are above 7. A strong acid has a lower pH than a weak acid of the same concentration.

You can tell strong and weak acids apart by:

reaction with a reactive metal: a strong acid fizzes faster.
pH: measured with a pH meter or universal indicator 通用指示剂.
electrical conductivity: a strong acid conducts better, because it has more ions.

Tiếng Việt

Đây là về việc axit hay bazơ phân ly hoàn toàn trong nước đến đâu — chứ không phải độ đậm đặc của nó.

một axit mạnh hoặc bazơ mạnh bị phân ly hoàn toàn trong nước (hầu hết mọi phân tử đều tách thành ion).
một axit yếu hoặc bazơ yếu chỉ bị phân ly một phần (hầu hết phân tử vẫn giữ nguyên dạng).

Hai cốc thủy tinh ở cùng nồng độ: axit mạnh chứa đầy các ion tách rời, axit yếu chứa đầy các phân tử nguyên vẹn với chỉ vài ion — Cùng nồng độ, nhưng độ điện ly khác nhau: axit mạnh bị phân ly hoàn toàn thành ion; axit yếu chủ yếu tồn tại dưới dạng phân tử nguyên vẹn

Thang pH đo lường mức độ axit của dung dịch: nước tinh khiết có pH 7, axit có pH dưới 7, và dung dịch kiềm có pH trên 7. Axit mạnh có pH thấp hơn axit yếu cùng nồng độ.

Bạn có thể phân biệt axit mạnh và axit yếu bằng cách:

phản ứng với kim loại hoạt động: axit mạnh sủi bọt nhanh hơn.
pH: đo bằng máy đo pH hoặc chỉ thị đa năng (universal indicator).
độ dẫn điện: axit mạnh dẫn điện tốt hơn, vì nó có nhiều ion hơn.

Explore · ⁨Khám phá⁩

Strong vs weak acids · ⁨Axit mạnh so với axit yếu⁩

A strong acid fully ionises (low pH); a weak acid only partly ionises, so at the same concentration its pH is higher. Slide to compare. · ⁨Axit mạnh ion hóa hoàn toàn (pH thấp); axit yếu chỉ ion hóa một phần, nên ở cùng nồng độ thì pH của nó cao hơn. Trượt để so sánh.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩

English	Tiếng Việt
acid/ˈæsɪd/	axit
proton donor/ˈprəʊtɒn ˈdəʊnə/	chất cho proton
base/beɪs/	cơ số
proton acceptor/ˈprəʊtɒn əkˈseptə/	chất nhận proton
strong acid/strɒŋ ˈæsɪd/	axit mạnh
strong base/strɒŋ beɪs/	bazơ mạnh
dissociated/dɪˈsəʊsɪeɪtɪd/	phân ly
weak acid/wiːk ˈæsɪd/	axit yếu
weak base/wiːk beɪs/	bazơ yếu
universal indicator/ˌjuːnɪˈvɜːsl ˈɪndɪkeɪtə/	chỉ thị universal
Neutralisation/ˌnjuːtrəlaɪˈzeɪʃn/	Trung hòa
salt/sɒlt/	muối
indicator/ˈɪndɪkeɪtə/	chất chỉ thị

7.2

Neutralisation, salts and titration curves · ⁨Trung hòa, muối và đường cong chuẩn độ⁩

English

Neutralisation 中和 happens when the hydrogen ions from an acid react with the hydroxide ions from an alkali:

$$\text{H}^+(\text{aq}) + \text{OH}^-(\text{aq}) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(\text{l})$$

A salt 盐 is also formed, from the rest of the acid and base.

In a titration 滴定 you add one solution to another and follow the pH. The titration curve 滴定曲线 has a steep, almost vertical jump near the end point. The exact shape depends on whether each reactant is strong or weak.

To pick an indicator 指示剂, choose one whose colour change falls inside that steep jump. For a strong acid with a strong base most indicators work; for a weak acid with a strong base you need one that changes in the higher pH range.

Tiếng Việt

Phản ứng trung hòa xảy ra khi các ion hydro từ axit phản ứng với các ion hydroxide từ kiềm:

$$\text{H}^+(\text{aq}) + \text{OH}^-(\text{aq}) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(\text{l})$$

Một muối cũng được hình thành, từ phần còn lại của axit và bazơ.

Trong một phép chuẩn độ, bạn thêm một dung dịch vào dung dịch khác và theo dõi pH. Đường cong chuẩn độ có một bước nhảy dốc, gần như thẳng đứng ở điểm kết thúc. Hình dạng chính xác phụ thuộc vào việc mỗi chất tham gia là mạnh hay yếu.

Để chọn chất chỉ thị, hãy chọn chất có sự thay đổi màu sắc nằm trong khoảng bước nhảy dốc đó. Đối với axit mạnh và bazơ mạnh, hầu hết các chất chỉ thị đều hoạt động; đối với axit yếu và bazơ mạnh, bạn cần một chất chỉ thị thay đổi màu trong khoảng pH cao hơn.

Hai đường cong chuẩn độ pH theo lượng bazơ đã thêm, mỗi đường có bước nhảy dốc tại điểm kết thúc; đường cong axit yếu có bước nhảy qua khoảng pH cao hơn, với dải chỉ thị được tô bóng — Các đường cong chuẩn độ đều có bước nhảy pH dốc tại điểm kết thúc. Bước nhảy của axit yếu nằm ở vị trí cao hơn, do đó chất chỉ thị phải thay đổi màu trong khoảng đó

Explore · ⁨Khám phá⁩

A titration curve · ⁨Đường cong chuẩn độ⁩

Add alkali to acid and watch the pH climb. The steep jump is the equivalence point, where the acid is just neutralised. · ⁨Thêm kiềm vào axit và quan sát pH tăng dần. Đợt nhảy vọt dốc đứng là điểm tương đương, nơi axit vừa trung hòa.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩

English	Tiếng Việt
titration/taɪˈtreɪʃn/	bách phân
titration curve/taɪˈtreɪʃn kɜːv/	đường cong chuẩn độ

7.2

Exam tips · ⁨Mẹo làm bài thi⁩

English

Define dynamic equilibrium with all three points: forward and reverse rates equal, concentrations constant, closed system.
Answer Le Chatelier questions by stating the change, the direction of shift, and the reason; a catalyst does not shift the position (it speeds both rates).
Write $K_c$ as products over reactants, each raised to its balancing number; include state symbols to decide what appears.
Justify Haber/Contact conditions as a compromise between yield, rate and cost — do not just quote them.
Brønsted: acid = proton donor, base = proton acceptor; conjugate pairs differ by one $\text{H}^+$.

Tiếng Việt

Định nghĩa cân bằng động với đầy đủ ba điểm: tốc độ thuận và nghịch bằng nhau, nồng độ không đổi, hệ kín.
Trả lời câu hỏi về Le Chatelier bằng cách nêu rõ sự thay đổi, chiều dịch chuyển và lý do; xúc tác không làm dịch chuyển vị trí cân bằng (nó tăng tốc cả hai tốc độ).
Viết $K_c$ dưới dạng sản phẩm trên chất tham gia, mỗi chất mũ số cân bằng tương ứng; bao gồm ký hiệu trạng thái để xác định những gì sẽ xuất hiện.
Giải thích điều kiện Haber/Contact là một sự thỏa hiệp giữa năng suất, tốc độ và chi phí — đừng chỉ trích dẫn chúng.
Brønsted: axit = nhân cho proton, bazơ = nhận proton; cặp liên hợp khác nhau bởi một $\text{H}^+$.

Interactive lessons on this topic · ⁨Bài học tương tác về chủ đề này⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.⁩

Past Papers · ⁨Đề thi cũ⁩

More topics in A-Level Chemistry · ⁨Hóa học A-Level⁩ · ⁨Nhiều chủ đề hơn trong A-Level Chemistry · ⁨Hóa học A-Level⁩⁩