intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Hoá đại cương: Chương 3 - Nguyễn Văn Hòa (2022)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:60

Thêm vào BST
Báo xấu
26
lượt xem 6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hoá đại cương: Chương 3 cung cấp cho người học những kiến thức như: Một số khái niệm; Nguyên lý I và hiệu ứng nhiệt; Nguyên lý II và entropy; Thế đẳng áp và chiều xảy ra quá trình hóa học; Cân bằng hóa học. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hoá đại cương: Chương 3 - Nguyễn Văn Hòa (2022)

  1. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC NỘI DUNG TÀI LIỆU 1. Một số khái niệm [1] – Chương 6: trang 226 – 78 2. Nguyên lý I và Chương 7: trang 257 – 275 hiệu ứng nhiệt Chương 8: trang 276 – 297 3. Nguyên lý II và [2] – Chapter 6: page 182 – 214 entropy Chapter 14: page 486 – 519 4. Thế đẳng áp và Chapter 18: page 606 – 635 chiều xảy ra quá trình hóa học 5. Cân bằng hóa học Chương 3 nvhoa102@gmail.com 1
  2. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC 1. Một số khái niệm Hệ (nhiệt động): Hệ là tập hợp các vật thể xác định trong không gian nào đó và phần còn lại xung quanh là môi trường. Đối với hóa học, hệ là lượng nhất định của một hay nhiều chất ở điều kiện nhiệt độ, nồng độ và áp suất nào đó. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 2
  3. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Các loại hệ: hệ hở, hệ kín, hệ cô lập, hệ đồng thể, hệ dị thể, pha, hệ cân bằng. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 3
  4. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Trạng thái (nhiệt động): Trạng thái của hệ được xác định bằng tập hợp các thông số biểu diễn các tính chất hóa lý của hệ như nhiệt độ, áp suất, thành phần, năng lượng, thể tích … những thông số này gọi là thông số trạng thái (gồm thông số dung độ và thông số cường độ). Trạng thái cân bằng: là trạng thái tương ứng với hệ cân bằng. Quá trình (nhiệt động): là sự biến đổi trong hệ mà ở đó có ít nhất 1 thông số trạng thái bị thay đổi. Quá trình: đẳng áp, đẳng nhiệt, đẳng tích, thuận nghịch và bất thuận nghịch. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 4
  5. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC 2. Nguyên lý I và hiệu ứng nhiệt 2.1. Nguyên lý I, nội năng và công a. Nội năng của hệ (U): là năng lượng sẵn có bên trong hệ, bao gồm: năng lượng chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay và dao động của phân tử, lực hút (đẩy) giữa các phân tử trong hệ… Nội năng là thông số dung độ (tỷ lệ với lượng chất) Chương 3 nvhoa102@gmail.com 5
  6. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Khi hệ chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2, độ biến đổi nội năng của hệ: U = U2  U1 Nội năng là một hàm trạng thái, nghĩa là giá trị của nó không phụ thuộc vào cách biến đổi hệ (không phụ thuộc vào đường đi của quá trình). Chương 3 nvhoa102@gmail.com 6
  7. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC b. Công (w – work): Công là sự truyền năng lượng vào hoặc ra khỏi hệ dưới dạng lực để chống lại các lực từ bên ngoài tác dụng lên hệ khi hệ chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2. Lực bên ngoài tác dụng lên hệ: áp suất, điện trường, từ trường, sức căng bề mặt… Chương 3 nvhoa102@gmail.com 7
  8. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Đối với quá trình hóa học, công chủ yếu là công giãn nở chống lại áp suất bên ngoài: v2 w    PdV    PdV 2 1 v1 c. Nguyên lý I: Khi cung cấp cho hệ 1 lượng nhiệt là Q thì lượng nhiệt này được dùng để tăng nội năng U của hệ và để thực hiện 1 công w chống lại các lực bên ngoài tác dụng lên hệ: Q = U + (-w) hay U = Q + w Chương 3 nvhoa102@gmail.com 8
  9. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC 2.2. Các quá trình đẳng tích, đẳng áp và nội năng, entanpy, hiệu ứng nhiệt Áp dụng nguyên lý I (U = Q + w), xét các quá trình đẳng tích, đẳng áp: a. Quá trình đẳng tích, nội năng và nhiệt đẳng tích Quá trình đẳng tích: V = const  dV = 0  w = 0  Qv = U (Qv: nhiệt đẳng tích) Quá trình đẳng tích: lượng nhiệt mà hệ trao đổi dùng để biến đổi nội năng của hệ. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 9
  10. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC b. Quá trình đẳng áp, entanpy và nhiệt đẳng áp Quá trình đẳng áp: P = const  w = -P(V2 – V1) = -PV U = Q + w Qp = U + PV = (U2-U1) + P(V2-V1) = (U2+PV2) – (U1+PV1) Đặt: (U + PV) = H  Qp = H2 – H1 = H  H = U + PV Quá trình đẳng áp: nhiệt Qp: nhiệt đẳng áp; mà hệ trao đổi được dùng H: entanpy; để biến đổi entanpy. H: biến đổi entanpy. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 10
  11. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC 2.3. Hiệu ứng nhiệt của các quá trình hóa học a. Độ biến đổi nội năng, độ biến đổi entanpy và hiệu ứng nhiệt Lượng nhiệt mà hệ trao đổi (thu vào hay phát ra) trong quá trình hóa học được dùng để biến đổi (làm tăng hay giảm) nội năng và entanpy của hệ. Lượng nhiệt này chính là hiệu ứng nhiệt của các quá trình. Vậy, hiệu ứng nhiệt được xác định bằng độ biến đổi nội năng U (gọi là hiệu ứng nhiệt đẳng tích) và độ biến đổi entanpy H (gọi là hiệu ứng nhiệt đẳng áp) Chương 3 nvhoa102@gmail.com 11
  12. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC b. Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học Đối với quá trình phản ứng hóa học thì lượng nhiệt trao đổi đó là hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học được xác định bằng H vì các phản ứng hóa học thường xảy ra ở áp suất không đổi. Liên hệ giữa H và U (H = U + PV): • Phản ứng chỉ có chất lỏng và rắn tham gia: H  U • Phản ứng có chất khí tham gia: H = U + nRT Khi n = 0  H = U; Khi n  0  H  U. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 12
  13. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Hiệu ứng nhiệt là một hàm trạng thái (đại lượng dung độ), không phụ thuộc vào đường đi của phản ứng. Trong khoảng nhiệt độ không quá lớn, có thể xem hiệu ứng nhiệt không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn: là hiệu ứng nhiệt được xác định ở 1 atm, 25 oC và đối với 1 mol chất. Ký hiệu Ho298 hay Ho. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 13
  14. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC c. Nhiệt tạo thành và nhiệt đốt cháy: Nhiệt tạo thành là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo thành 1 mol chất từ các đơn chất ở trạng thái tự do bền vững nhất. (tra bảng) Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn (ký hiệu Ho298) của các đơn chất bền được quy ước bằng 0. Nhiệt đốt cháy của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy 1 mol chất đó bằng oxi tạo thành các oxit cao và bền ở điều kiện phản ứng. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 14
  15. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 15
  16. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Nhiệt đốt cháy (chất hữu cơ) là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy 1 mol chất hữu cơ bằng oxi để tạo thành khí CO2, H2O lỏng và 1 số sản phẩm khác. Nhiệt đốt cháy tiêu chuẩn ký hiệu: Ho298 d. Phương trình nhiệt hóa học Là phương trình phản ứng hóa học có ghi kèm theo hiệu ứng nhiệt. Dấu – : phản ứng tỏa nhiệt (giảm entanpy) Dấu + : phản ứng thu nhiệt (tăng entanpy) Chương 3 nvhoa102@gmail.com 16
  17. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Ví dụ: As + 3/2Cl2  AsCl3 Ho298 = - 258,32 kJ/mol C2H6 + 7/2O2  2CO2 + 3H2O Ho298 = - 1559,7 kJ/mol C(gr)+H2O(k)  CO(k)+H2(k) Ho298 = +31,4 kcal/mol 2Na(r) + 2H2O(l)  2NaOH(dd) + H2(k) Ho298 = - 368.6 kJ Điều kiện xảy ra phản ứng dựa trên hiệu ứng nhiệt: Ở nhiệt độ thường, phản ứng tỏa nhiệt có khả năng tự xảy ra, còn phản ứng thu nhiệt thì không. Chương 3 nvhoa102@gmail.com 17
  18. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC 2.4. Phương pháp xác định hiệu ứng nhiệt a. Định luật Hess: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học chỉ phụ thuộc vào bản chất và trạng thái của các chất đầu và sản phẩm cuối mà không phụ thuộc vào đường đi của quá trình, nghĩa là không phụ thuộc vào số và đặc điểm của các giai đoạn trung gian. A H1 H2 H Y H = H1 + H2 = H3 + H4 + H5 X H3 H5 H4 B C Chương 3 nvhoa102@gmail.com 18
  19. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Hệ quả: (aA + bB  cC + dD) Hệ quả I: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng bằng tổng nhiệt tạo thành của sản phẩm phản ứng trừ đi tổng nhiệt tạo thành của các chất đầu. H = Htt sp  Htt cđ = [cHttC + dHttD]  [aHttA + bHttB] Chương 3 nvhoa102@gmail.com 19
  20. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Hệ quả: (aA + bB  cC + dD) Hệ quả II: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng bằng tổng nhiệt đốt cháy của các chất đầu trừ đi tổng nhiệt đốt cháy của các sản phẩm phản ứng. H = Hđc cđ  Hđc sp = [aHđcA + bHđcB]  [cHđcC + dHđcD] Chương 3 nvhoa102@gmail.com 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
55=>1