Bài giảng Hóa đại cương: Hiệu ứng nhiệt của các quá trình hóa học - ThS. Nguyễn Minh Kha

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

34
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Các khái niệm cơ bản của nhiệt phản ứng, các đại lượng nhiệt động, phương trình nhiệt hóa học. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa đại cương: Hiệu ứng nhiệt của các quá trình hóa học - ThS. Nguyễn Minh Kha

Chương IV. HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Giảng viên: ThS. Nguyễn Minh Kha CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1
I. NHIỆT PHẢN ỨNG II. PHƢƠNG TRÌNH NHIỆT HÓA HỌC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2
I. NHIỆT PHẢN ỨNG 1. Các khái niệm cơ bản 2. Các đại lƣợng nhiệt động CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3
1. Các khái niệm cơ bản a. Khái niệm về nhiệt động lực học và nhiệt động hóa học b. Hệ nhiệt động c. Trạng thái và các thông số của hệ d. Quá trình CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4
b. Hệ nhiệt động  Hệ + Môi trƣờng xung quanh = Vũ trụ  Phân loại hệ: Hệ đoạn nhiệt:Q = 0. Hệ đẳng nhiệt: T = 0. Hệ đẳng áp : P = 0. Hệ đẳng tích :V = 0. Hệ dị thể Hệ đồng thể 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Hệ hoá học Môi trƣờng khí H2 và O2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 6
HỆ HỞ HỆ KÍN HỆ CÔ LẬP CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 7
Pha Là tập hợp những phần đồng thể của hệ Giống nhau về thành phần hóa học và tính chất hóa lý. Được phân cách với các pha khác bởi bề mặt phân chia pha. Hệ 1 pha: hệ đồng thể Hệ nhiều pha: hệ dị thể CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 8
c. Trạng thái và các thông số của hệ  Trạng thái của hệ đƣợc xác định bằng tập hợp các thông số biểu diễn các tính chất hóa lý của hệ.  Ví dụ : Khí lý tƣởng PV = nRT →P = nRT/V Dung dịch m = V.d  Trạng thái cân bằng: là trạng thái tƣơng ứng với hệ cân bằng khi các thông số trạng thái giống nhau ở mọi điểm của hệ và không thay đổi theo thời gian.  Trạng thái chuẩn: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9
Trạng thái chuẩn  Chất phải tinh khiết và ở trạng thái liên hợp bền  Nếu là chất rắn phải ở dạng đa hình bền.  Nếu là chất khí thì phải là khí lý tƣởng.  Nếu là chất ở trong dung dịch thì C = 1 mol/lít.  Áp suất chuẩn riêng phần là 101,325 kPa (tƣơng ứng 1 atm)  Nhiệt độ chuẩn có thể là nhiệt độ bất kỳ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10
THÔNG SỐ TRẠNG THÁI Thông số dung độ - là thông số tỷ lệ với lƣợng chất nhƣ : thể tích, khối lƣợng, năng lƣợng… Có tính chất cộng. Thông số cƣờng độ- không phụ thuộc lƣợng chất nhƣ : nhiệt độ, áp suất…. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 11
Các hàm nhiệt động  Hàm nhiệt động là các hàm số đặc trưng cho các trạng thái và quá trình nhiệt động.  Phân loại hàm nhiệt động  Hàm trạng thái: chỉ phụ thuộc vào các thông số trạng thái của hệ chứ không phụ thuộc vào cách biến đổi hệ: P, V, T, U...  Hàm quá trình: phụ thuộc cách biến đổi của hệ: A, Q... 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nhiệt và công là hai hình thức trao đổi năng lƣợng của hệ với môi trƣờng. Nhiệt và công chỉ xuất hiện trong quá trình biến đổi trạng thái của hệ nên là hàm của quá trình, phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
d. Quá trình  là con đƣờng mà hệ chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác có sự biến đổi ít nhất một thông số trạng thái CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14
QUÁ TRÌNH THUẬN NGHỊCH Là qt có thể tiến hành theo hai chiều ngƣợc nhau, các trạng thái trung gian giống nhau, không gây nên biến đổi gì trong hệ cũng nhƣ môi trƣờng. QUÁ TRÌNH BẤT THUẬN NGHỊCH – Là các qt không thoả mãn các điều kiện trên. Quá trình có ma sát đều là qt bất thuận nghịch Các qt tự xảy ra trong tự nhiên đều là qt bất thuận nghịch. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Quá trình đẳng tích V = 0 Quá trình đẳng áp P = 0 Quá trình đẳng nhiệt T = 0 Quá trình đoạn nhiệt – không trao đổi nhiệt, nhƣng có thể trao đổi công. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2. Các đại lƣợng nhiệt động  Nội năng U  Entanpi H  Nhiệt dung C CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 17
Nội năng U  Nội năng: dự trữ năng lƣợng của chất U = E toàn phần – (động năng + thế năng).  Đơn vị đo: J/mol, cal/mol  Không thể xác định đƣợc U: U = U2 – U1  Xác định U: Q = U + A = U + p V Trong quá trình đẳng tích: V = 0 QV = U CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 18
Entanpi H Q = U + p V Trong quá trình đẳng áp: p = const U = U2 – U1 V = V2 – V1 QP = (U2 – U1) + p(V2 – V1) = (U2 + pV2) – (U1 + pV1) = H2 – H1 QP = H H = U + PV - entanpi - dự trữ E + khả năng sinh công tiềm ẩn của hệ - hàm trạng thái CuuDuongThanCong.com - Đơn vị đo: 19 kJ/mol https://fb.com/tailieudientucntt
 Nhiệt dung C  Nhiệt dung: lƣợng nhiệt cần dùng để nâng nhiệt độ của chất lên thêm 10  Nhiệt dung riêng - nhiệt dung của 1 mol chất  Đơn vị đo: J/mol.K dQ p dQV Cp  CV  dT dT Qp = H QV = U dH dU Cp  CV  dT dT Đối với các khí lý tƣởng: CuuDuongThanCong.com 20 Cp – CV = Rhttps://fb.com/tailieudientucntt