Bài giảng Hóa học đại cương: Phần 2 của La Minh Thành

19/01/2011







1/19/2011 2

Chương 6

1/19/2011

• Năng lưng là khnăng làm thay ñi

trng thái hoc thc hin công năng lên

mt hvt cht.

• Năng lưng ñưc chia thành 2 dng ….

• Câu hi: Nhit năng, hóa năng, cơ năng,

ñin năng, năng lưng tĩnh ñin, âm

thanh…thuc loi nlưng nào?

1/19/2011

ðð

ðng năng

ng năngng năng

ng năng Th

ThTh

Thnăng

năngnăng

năng

Cơ năng

Cơ năng Cơ năng

Cơ năng

Năng lưng ca vt vĩ

mô chuyn ñng

Nhi

NhiNhi

Nhit năng

t năng t năng

t năng

Chuyn ñng vi mô

ca ngt, pht, ion

ði

ðiði

ðin năng

n năng n năng

n năng

Chuyn ñng ca

electron trong vt dn

Bc x

c xc x

c x

Bc xñin ttruyn

trong không gian

ThTh

Thnăng h

năng hnăng h

năng hp d

p dp d

p dn

n n

Do tương tác hp dn

Năng lư

Năng lưNăng lư

Năng lưng tĩnh ñi

ng tĩnh ñing tĩnh ñi

ng tĩnh ñin

n n

Do tương tác tĩnh ñin

Hóa năng

Hóa năng Hóa năng

Hóa năng

Lc hút ca electron và ht

nhân trong nguyên t

1/19/2011

• Ni dung:….

• Ví dvsbin ñi + bo toàn n.lưng:

1/19/2011 6

• Nhit lưng (nhit), là mt dng năng

lưng dtrtrong vt cht nhvào

chuyn ñng nhit hn lon ca các ht

cu to nên vt cht.

• Nhit ñ: là tính cht vt

lý ca vt cht.

1/19/2011

19/01/2011

• Khái nim h:…

• Khái nim môi trưng xung quanh: ….

•Nhit luôn ñưc truyn tvt nóng hơn

sang vt lnh hơn.

•Quá trình thu nhit Q > 0,

•Quá trình ta nhit Q < 0

1/19/2011

•VD: Hãy xác ñnh du ca nhit lưng

vi mi quá trình sau:

Thu nhit Q > 0 Ta nhit Q < 0

1/19/2011

  

  

  

  

  

J, cal, Cal, eV, J/mol, cal/mol…

J, cal, Cal, eV, J/mol, cal/mol…J, cal, Cal, eV, J/mol, cal/mol…

J, cal, Cal, eV, J/mol, cal/mol…

•Bng chuyn ñi ñơn vnăng lưng:

1/19/2011 10

• Khái nim: là lưng nhit c n cung cp ñ

làm tăng nhit ñca 1 gam cht lên 1K

•Biu thc

• ðơn vño: J/g.K, ñôi khi J/K....

• Chú ý: + JT và Q là cùng du

+ Nhit dung mol…

+ Dùng khi nung nóng, làm lnh

C

(6.1)

1/19/2011

• Khi vt ñưc ñ!t nóng

→ ∆T > 0 → Q > 0; qt thu nhit

• Tng nhit trao ñi trong hb"ng không.

Q1+ Q2+ …. = 0 (6.3)

• Khi vt ñưc làm lnh

→ ∆T < 0 → Q < 0; qt ta nhit

1/19/2011 12

• Quá trình bin ñi trng thái:

r#n ս lng ս hơi ; T = const

(ng vi các tên g$i là quá trình bay hơi; ngưng t;

ñông ñc; nóng chy…)

• Nhit bin ñi trng thái: nhit bay hơi;

nhit nóng chy,…

• Ví d: ∆Hbhơi [H2O] = 2256 J/g

∆Hnchy[H2O] = 333 J/g

1/19/2011

19/01/2011

VD:

VD:VD:

VD: Tính nhit lưng c n thit ññưa

500 g nưc tT50oC ñn 200oC ? Cho

∆Hnc và ∆Hbh (J/g), C (J/g.K).

2O (r)

O (r) O (r)

O (r)

T50

5050

50o

2O (r)

O (r) O (r)

O (r)

(1)

(1)(1)

(1) H

2O (l)

O (l) O (l)

O (l)

(2)

(2)(2)

(2) H

2O (l)

O (l) O (l)

O (l)

100

100100

100o

(3)

(3)(3)

(3) H

2O (h)

O (h) O (h)

O (h)

100

100100

100o

(4)

(4)(4)

(4) H

2O (h)

O (h) O (h)

O (h)

200

200200

200o

(5)

(5)(5)

(5)

Q1= C.m. ∆T

Qtng= Q1 + Q2 + Q3+ Q4+ Q5

Q2= m. ∆Hnc

Q3= C.m. ∆T Q4 = m. ∆Hbh

Q5= C.m. ∆T

1/19/2011 14

• Khái nim nhit ñng h$c: là ngành vt lý

nghiên cu dng nhit ca chuyn ñng

vt cht và nhng qui lut ca chuyn

ñng ñó.

• Nhit hóa h$c là mt ph n ca nhit ñng

h$c nh"m mc ñích kho sát strao ñi

năng lưng ñi kèm theo nhng bin ñi

vt lý, hóa h$c ca vt cht.

1/19/2011

• Trong trưng hp giãn n&ñ'ng áp,

công W ñưc tính theo:

W = TP.∆V (6.5)

• Biu thc :

• Ni dung nguyên lý 1, chính là ñnh lut

bo toàn năng lưng, kh'ng ñnh r"ng

năng lưng luôn ñưc bo toàn.

JU = Q + W (6.4)

1/19/2011

Quy ước

dấu

Ảnh hưởng tới hệ

Hệ thu nhiệt Q > 0 (+) U tăng

Hệ tỏa nhiệt Q < 0 (!) U giảm

Hệ nhận công W > 0 (+) U tăng

Hệ sinh công W < 0 (!) U giảm

• Bng quy ưc du ca Q và W:

1/19/2011

a. Entanpi (H) và bia. Entanpi (H) và bin thiên entanpi (n thiên entanpi (JJH)H)

• Biu thc bin thiên entanpi:

• Khái nim entanpi (H): năng lưng ca

mt hnhit ñng mà trao ñi nhit và

công vi môi trưng, H = U + pV

JH = Hcu!i– Hñ u

JH = JU T W

• ðơn vño:…

1/19/2011

• Skhác nhau gia entanpi (H) và ni năng

(U)……

• Liên hgia bin thiên entanpi (JH), bin

thiên ni năng (JU) và nhit lưng (Q)

trong tng quá trình:

P = const thì Qp= ∆H

V = const thì Qv= ∆U

• Quy ưc vdu ca ∆U và ∆H…

1/19/2011

19/01/2011

b. Hàm tr

b. Hàm trb. Hàm tr

b. Hàm trng thái

ng tháing thái

ng thái

• Khái nim hàm trng thái: là mt ñc tính mà s

bin thiên giá trca nó trong bt cquá trình

nào cũng ch)phthuc vào giá trñ u và giá tr

cu!i mà không phthuc vào con ñưng chuyn

bin.

• Mt s!hàm trng thái: Ni năng (U), năng lưng

tdo (F), thnhit ñng (Z hay G), entanpi (H),

entropi (S)...... là nhng hàm tr

hàm trhàm tr

hàm trng thái

ng tháing thái

ng thái

191/19/2011

• Mt s!chú ý khi tính JH:…tr.279

oBin thiên entanpi ca phn ng ph thuc vào s! mol

cht tham gia, cht to thành và trng thái t@n ti (r, l, k)

ca các cht.

oPhn ng to nhit thì giá tr ∆H mang du âm, phn

ng thu nhit giá tr ∆H mang du dương.

oĐi lưng ∆H có giá tr tương đương nhưng ngưc

du trong phn ng phân hy và to thành.

1/19/2011

• VD: ch)ra liên hca JH trong t/h:

H2(k) + ½ O2(k) → H2O (k) ; ∆H1

2H2(k) + O2(k) → 2H2O (k) ; ∆H2

H2(k) + ½ O2(k) → H2O (k) ; ∆H1

H2O (k) → H2(k) + ½ O2(k) ; ∆H3

H2(k) + ½ O2(k) → H2O (k) ; ∆H4

Vi ∆H4to ra 9g nưc

1/19/2011 21

• Dng c: nhit kc!c café,…

a. Khi P = constant, ño

a. Khi P = constant, ño a. Khi P = constant, ño

a. Khi P = constant, ño JH

• Quy trình:

• Cách tính:

Qpư + Qdd = 0 Qdd = C.m.∆T

1/19/2011

⇒ ∆H = Qpư : nMg

VDVD

VD:

:Cho 0,5g Mg vào 1 nhit lưng kc!c café,

thêm 100ml dd HCl 1M. Nhit ñdd tăng t

22,2oC ñn 44,8oC. Tính ∆H ca phnng trên 1

mol Mg? (Cdd = 4,2J/g.K và DddHCl= 1 g/ml)

m (g) dd

22,2oC÷44,8oC

(1) Qdd

(J)

(2) Qpư

(J)

(3) ∆Hpư

(J/mol Mg)

Qdd = C.m.∆T

Qpư + Qdd = 0

1/19/2011

• Dng c: “bom”

nhit k,…

b. Khi V = constant, ño

b. Khi V = constant, ño b. Khi V = constant, ño

b. Khi V = constant, ño JU

• Quy trình:

• Cách tính:

Qnưc= C.m.∆T

Qpư + Qnưc+ Qbom = 0

1/19/2011

19/01/2011

VDVD

VD:

: ð!t cháy 1 g octan trong nhit lưng k(V

không ñi). Dng cñưc ñt vào 1 bình cha 1,2

kg nưc. Nhit ñca nưc và bom tăng t25oC

ti 33,2oC. Cbom = 837 J/K. Tính nhit ñ!t cháy

trên 1 gam octan?

Qnưc= C.m.∆T

Qbom = Cbom .∆T

⇒ Qpư = T(Qnưc+ Qbom)

1/19/2011

• Ni dung: Hiu ng nhit ca

phn ng hóa h$c phthuc vào

trng thái ca các cht ñ u và

ca các sn phRm cu!i, ch

không phthuc vào các giai

ñon trung gian ca phn ng.

• Hqu: Nu mt phn ng hóa h$c là tng ca

hai hay nhiu phn ng khác, thì ∆H ca phn

ng tng ñưc tính b"ng tng các giá tr∆H ca

tt ccác phn ng cng li.

G.I.Hess nhà bác h$c

Nga (1802T1850)

1/19/2011

• Cách áp dng:

+ pp ñi s!:

A + B → C ; ∆H1

2B + D → E ; ∆H2

⇒ 2A + E → D + 2C ∆H3= ?

Ví d:

CH4(k) + 2O2(k) →CO2(k)+ 2H2O(k) H1= T 802 kJ

H2O(l) →H2O(k) H2= + 44 kJ

CH4(k) + 2O2(k) →CO2(k) + 2H2O(l) H3= ?

1/19/2011 27

+ pp ñ@th(biu ñ@mc năng lưng)

∆H3=?

CO2(k)

C(r) + O2(k)

CO(k) + ½O2(k)

∆H2

∆H1

∆Hopư = ∆Hos[CaO (r)]

+∆Hos[CO2(k)]

T ∆Hos[CaCO3(r)]

= +179,0 kJ

CaCO3(r)

Ca(r) + C(r) + 3/2 O2(k)

CaO(r) + CO2(k)

∆H1

∆H3=?

∆H2

281/19/2011

• Entanpi sinh:…

• Entanpi sinh tiêu chuRn: Entanpi sinh tiêu

chuRn ca mt cht là bin thiên entanpi ca

phn ng hình thành 1 mol hp cht tcác

nguyên t!ban ñ u &trng thái chuRn.

• Trng thái chuRn (ñk chuRn): là trng thái ti

ñó dng t@n ti ca vt cht bn vng nht, &

áp sut 1 atm và nhit ñ25oC (298K)

1/19/2011

• VD: ch)ra JH nào trong các psau

là JHs:

CaO + CO2 → CaCO3∆H1

2Ca + O2 → 2CaO ∆H2

Na + ½ Cl2→ NaCl ∆H3

HCl + NaOH → NaCl + H2O ∆H4

ðáp án ñúng là:…

1/19/2011 30

Bài giảng Hóa học đại cương: Phần 2 - La Minh Thành

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi