I HC NNG TRNG I HC S PHM -----

BI GING MN

NHIT NG HA HC

Ngi son: Giang Th Kim Lin

Nng, 2009 1

CHNG 1. NGUYN L TH NHT NHIT NG HC V P DNG VO HA HC (NHIT HA HC) Nhit ng hc nghin cu dng nhit ca chuyn ng vt cht v nhng qui lut ca chuyn ng . Nhit ha hc l mt phn ca nhit ng hc nhm mc ch kho st s trao i nng lng i km theo nhng bin i vt l, ha hc ca vt cht. Nhit ha hc nghin cu mi lin h gia dng nhit v dng ha hc ca chuyn ng vt cht; gip tin on trong mt s trng hp mt bin i c th xy ra c hay khng; p dng nhng nh lut c bn ca nhit ng lc hc vo cc hin tng ha hc v c bit l cc hin tng ha l (cn bng ha hc, nh hng ca cc yu t khc nhau n qu trnh ha hc, cc tnh cht nhit ng ca cc cht, cc h). Nghin cu v l thuyt dung dch; cu to v tnh cht dung dch ca cc cht khng in ly; quy tc pha.. I. MT S KHI NIM 1. H nhit ng (H thng - system) Khi nim h nhit ng: H nhit ng l mt phn ca v tr c gii hn xc nh ang c kho st v phng din trao i nng lng v vt cht, l tp hp ca mt s ln cc tiu phn. Phn cn li ca v tr l mi trng ngoi i vi h. H c th trao i nng lng (nhit, cng) v vt cht vi mi trng ngoi. V d: Mt bnh cha hn hp gm hai ha cht ang phn ng vi nhau. H l cc cht c mt trong bnh phn ng, gii hn ca h l thnh bnh, phn v tr ngoi ng l mi trng ngoi. Phn loi h: + H h (h m): l h c th trao i c nng lng ln vt cht vi mi trng ngoi. V d: un si mt m nc, nhit c cung cp vo h, h mt vt cht ra mi trng ngoi di dng hi nc. + H kn (h ng): l h ch trao i nng lng vi mi trng ngoi nhng khng trao i vt cht vi mi trng ngoi. V d: h gm cc ha cht ang cho phn ng trong mt ng thy tinh hn kn. H khng mt vt cht nhng c th nhn nhit t mi trng vo (nu phn ng thu nhit) hoc cung cp nhit cho mi trng (nu phn ng ta nhit).

2

+ H c lp: l h khng trao i c nng lng ln vt cht vi mi trng ngoi. V d: mt bnh cha ha cht c y kn v c bao ph bng mt lp vt liu cch nhit cho vt cht v nhit lng khng th trao i vi mi trng ngoi. + H on nhit: C s trao i cht nhng khng c s trao i nhit vi mi trng. + H ng th: c tnh cht ng nht tt c mi im ca h. V d: kh nn trong bnh, ru cha trong chai... + H d th: c tnh cht khng ng nht trong cc phn khc nhau ca h c phn chia vi nhau bng b mt vt l. V d, nc v nc 0oC... + H vt l: h m trong xy ra cc qu trnh thay i vt l nhng khng c s thay i v bn cht ho hc. V d, s bin i cc trng thi vt cht nhit nng chy, nhit si. + H ho hc: h m trong c mt phn hoc tt c cc thnh phn ho hc tc dng vi nhau c s thay i v bn cht ho hc. V d, Zn v H2SO4 cha trong cc thu tinh. 2. Trng thi v thng s trng thi Trng thi l mt tp hp trc tip hay gin tip ca cc thng s trng thi, ni ln c im ca h ang c kho st. Mt h c trng thi xc nh khi nhng thng s xc nh nhng i lng ca h c bit mt cch chnh xc nh nhit , th tch, p sut, khi lng ring... cc i lng ny c gi l thng s trng thi ca h. Trng thi ca h s thay i nu t nht c mt trong nhng thng s trng thi thay i. V d: 200cm3 nc 25oC, 1atm cho bit trng thi ca h nc ang xt. Ch trng thi y khc vi trng thi tp hp ca vt cht (pha, tng) l rn, lng, kh. V d h nc trn c un nng n 50oC, cng p sut 1atm th h ny c trng thi khc: th tch nc ln hn 200cm3 mt t, nhit 50oC, p sut 1atm. Nhng trong c hai trng thi ca h nc trn th nc ca h u pha lng.

Thng s trng thi l cc i lng: nhit T, p sut P, th tch V, khi lng m, thnh phn ho hc... C 2 loi thng s trng thi: thng s dung v thng s cng : * Thng s dung (khuch ):3

Thng s dung - tnh cht ca h vt cht c th tnh c t cc tnh cht ca cc thnh phn tng ng cu to nn n, c gi tr bng tng cc thng s ca cc thnh phn. V d, khi lng phn t bng tng khi lng cc nguyn t; in tch ht nhn nguyn t bng tng in tch ca cc proton... *Thng s cng : Thng s cng khng c tnh cng, khng ph thuc vo yu t dung . V d, nhit ca nc (cng ) khng ph thuc vo th tch v khi lng ca n. Trang thi cn bng nhit ng: Mt h trng thi cn bng nhit ng khi gi tr ca cc thng s trng thi mi im trong h u nh nhau v khng bin i theo thi gian hoc nu c bin i th bin i v cng nh. 3. Qu trnh nhit ng (Bin i) Mt h nhit ng hc bin i (hay thc hin mt qu trnh) khi trng thi ca h thay i. Trng thi ca h thay i nu t nht c mt thng s trng thi ca h thay i. Bin i c xc nh nu bit r trng thi u v trng thi cui. Qu trnh c xc nh khi bit c trng thi u, trng thi cui v tt c nhng trng thi trung gian m h tri qua. Phn loi cc loi qu trnh: - Qu trnh h (m): l bin i m trng thi u v trng thi cui ca h khc nhau. V d: 200cm3 nc 20oC, 1atm c un nng n 50oC, 1atm. - Qu trnh kn (ng) - chu trnh: l bin i em h t trng thi u n trng thi cui ging nhau. V d: 200cm3 nc 20oC, 1atm c un nng n 50oC, 1atm..ri li c lm ngui v 20oC, 1atm. - Qu trnh thun nghch: l bin i m cc trng thi trung gian ca h tri qua c xem nh do cc qu trnh cn bng. Mt cch n gin xc nh tnh cht thun nghch ca mt bin i l kho st xem bin i ngc li c th xy ra c hay khng khi ch thay i rt t iu kin thc nghim. Nu bin i ngc xy ra c th l bin i thun nghch, nu bin i ngc khng xy ra c th l bin i bt thun nghch (hay bin i t nhin).4

V d: s truyn nhit t ngun nng sang ngun lnh l mt bin i bt thun nghch hay t nhin v bin i ngc li, tc s truyn nhit t ngun lnh sang ngun nng khng th thc hin mt cch t nhin. S ri t do di tc dng ca trng trng cng l mt bin i t nhin hay bt thun nghch. S ng c ca nc 0oC, 1atm l mt bin i thun nghch v bin i ngc li ng vi nc nng chy 0oC, 1atm cng c th thc hin c. - Bin i ng tch: l bin i c thc hin trong iu kin th tch ca h khng thay i. V d: mt phn ng ha hc c thc hin trong ng hn kn. - Bin i ng p: l bin i c thc hin trong iu kin p sut khng i. V d: phn ng c thc hin trong bnh cu n thng vi kh quyn bn ngoi. - Bin i ng nhit: l bin i c thc hin trong iu kin nhit khng i. V d: phn ng c thc hin trong mt bnh cu nh c t trong bnh iu nhit(*) gi nhit xc nh. - Bin i on nhit: l bin i c thc hin trong iu kin khng c s trao i nhit lng gia h vi mi trng ngoi. V d: phn ng c thc hin trong bnh Dewar y kn, c bao quanh bi cc lp cch nhit tht dy.

4. Hm s trng thi Mt i lng c gi l hm s trng thi ca h nu bin thin ca i lng ch ph thuc vo trng thi u v trng thi cui ca h m khng ph thuc vo cch tin hnh qu trnh (nh thun nghch hay bt thun nghch). Ni chung, tt c cc thng s trng thi ca h nh nhit T, p sut p, th tch V.... u l nhng hm s trng thi ca h v nhng thng s ch c trng cho trng thi ang xt ca h. Khi h chuyn t trng thi u sang trng thi cui, bin thin ca nhng thng s trng thi ca h ch ph thuc vo nhng trng thi , khng ph thuc vo cc trng thi trung gian m h tri qua.5

Mt bin thin hu hn (tng i ln) ca mt thng s trng thi x trong qu trnh c ghi l x = x2 - x1 trong x1, x2 l gi tr ca x trng thi u v trng thi cui. Mt bin thin v cng nh ca thng s trng thi x s c ghi l dx hoc x C nhng i lng khng phi l hm s trng thi ca h trong trng hp tng qut nh nhit lng q, cng A. Nhit lng q v cng A m h trao i vi mi trng ngoi khng nhng ph thuc vo trng thi u, trng thi cui ca h m cn ph thuc vo cch tin hnh qu trnh. Chng c trng cho qu trnh ch khng phi l thng s trng thi ca h. Chng ta qui c dng k hiu ch nhng lng v cng nh ca nhng i lng no khng phi l hm s trng thi ca h, V d: v dng k hiu d hoc cho nhng bin thin v cng nh ca nhng thng s l hm s trng thi ca h, V d: dT, dp, dV,... 5. Nhit v cng Trong s tng tc gia h vi mi trng ngoi c th c xy ra s trao i nng lng. Khi c hai cch khc nhau trong s chuyn nng lng t vt ny sang vt khc. Nu s chuyn nng lng c lin quan n s thay i cng chuyn ng phn t ca h th s chuyn nng lng ny c thc hin di dng nhit. Nu s chuyn nng lng c lin quan n s chuyn dch nhng khi lng vt cht v m di tc dng ca nhng lc no th s chuyn nng lng ny c thc hin di dng cng. V d: t nng mt h kh cha trong mt xy lanh kn th cc phn t kh s gia tng chuyn ng: h nhn nng lng di dng nhit. Kh gin n y piston (c khi lng) i ln mt on: h cung cp ra mi trng ngoi nng lng di dng cng. Cn nu dng lc nn piston i xung mt on: h nhn nng lng t mi trng ngoi di dng cng; cc phn t kh chuyn ng hn ch trong mt th tch nh hn nn c s va chm gia cc phn t kh nhiu hn v kt qu l h nng ln: h cung cp nng lng cho mi trng ngoi di dng nhit. Theo qui c v du ca nhit ng hc: - Nu h ta nhit th nhit c tr s m, q < 0. - Nu h thu nhit th nhit c tr s dng, q > 0. - Nu h to cng th cng c tr s m, W < 0. - Nu h nhn cng th cng c tr s dng, W > 0.6

a. Nhit Nhit lng q cn dng em m gam ha cht tng ln mt khong nhit tng i nh t T1 n T2 l: q = mc(T2 - T1) Vi c l nhit dung ring) ca ha cht, l lng nhit cn em mt gam ha cht tng ln mt , c xem nh khng i trong khong nhit trn. Thng ngi ta o nhit lng q p sut khng i hoc th tch khng i, lc t nhit c s l t nhit ng p hoc t nhit ng tch .

Nu m = M, phn t gam (khi lng mol phn t tnh bng gam), th c t nhit mol ng p hoc t nhit mol ng tch , l lng nhit cn em mt mol ha cht tng ln mt iu kin p sut khng i hoc th tch khng i. Mcp =p

McV =

V

Trn thc t, thng

,

thay i theo nhit . Trong trng hp ny, ngi ta xem , trong t nhit mol trung bnh l v .

mt khong nhit tng i nh ng vi mt mol ha cht, ta c:

ln lt l nhit lng cn em mt mol ha cht tng ln ng p, ng tch.

iu kin

=> Tr s t nhit mol ng p , t nhit mol ng tch ti nhit xt l:

7

Vi n mol ha cht:

b. Cng Ta thit lp biu thc tnh cng gin p ca h. - Trng hp p sut ngoi khng i:

Xem mt h cha kh gin n nh hnh v trn t th tch V1 n th tch V2. Gi s piston c khi lng khng ng k v h ch chu tc dng ca p sut ngoi khng i to nn bi s ln ca trng lng mg, vi m l khi lng ca mt vt nh c t trn b mt piston, g l gia tc trng trng, S l tit din ca piston. p sut ngoi l:

Ghi ch: p sut l p lc tc dng ln mt n v din tch. Lc p thng gc vi din tch mt b p c gi l p lc. Cng gin n ca kh khi piston di chuyn ln mt on h l: W = - mgh (Cng = lc x on ng. Thm du - cng to c tr s m)

8

V2 - V1: tng th tch ng vi s di chuyn ca piston ln mt on h. Nu V2 - V1 > 0 => W < 0: h to cng Nu V2 - V1 < 0 => W > 0: h nhn cng ( nn piston i xung) W < 0: cng gin n ca h chng p sut ngoi. W > 0: cng p, h nhn cng bi p sut ngoi ln. Nu = 0 => W = 0 => S gin n kh trong chn khng khng cung cp cng.

- Trng hp p sut ngoi thay i theo th tch V: Trong trng hp ny ta xem mt on di chuyn nh dh ng vi mt tng th tch nh c th xem nh khng i. dV trong p sut ngoi Cng tng ng l:

[Dng k hiu (W v cng A khng phi l mt hm s trng thi, n thay i ty theo ng bin i] Nu h cha kh l tng v bin i ng nhit, thun nghch, ta c:

9

Ngoi ra ngi ta cng chng minh c rng cng gin n thun nghch l cng cc i (v tr s tuyt i) cn cng cn cung cp nn p h mt cch thun nghch l cng cc tiu (v tr s tuyt i). Ngha l cng trng thi u, trng thi cui nh nhau, nu h gin n thun nghch th cng to c tr s m hn so vi cng gin n bt thun nghch. Nu h b nn p thun nghch th cng cn cung cp t dng hn so vi bin i nn p bt thun nghch. Do xt theo du i s th II. NGUYN L TH NHT NHIT NG HC. NI NNG U V ENTANPI H 1. Nguyn l th nht nhit ng hc v ni nng U Xem mt h bin i t trng thi (1) n trng thi (2) theo nhiu ng bin i khc nhau. Gi q1, W1; q2, W2; ...; qi, Wi l nhit v cng trao i gia h vi mi trng ngoi theo cc ng bin i 1, 2, ..., i. Nguyn l th nht nhit ng hc c pht biu nh sau: Nu qi v Wi l nhit v cng trao i gia h vi mi trng ngoi theo ng bin i i th qi v Wi ring r thay i theo ng bin i nhng tng s qi+Wi lun lun l mt hng s khng ty thuc ng bin i m ch ty thuc vo trng thi u v trng thi cui ca h m thi. Q1 + W1 = q2 + W2 = .... = qi + Wi = const (hng s) V phng tin ton hc, biu thc trn ch rng ta c th tm c mt hm s nng lng U ca h nghim ng iu kin:

[Lu l nu qui c du ca cng A ngc vi gio trnh ny (nh trong hu ht cc gio trnh ha l trc y), ngha l cng A m h nhn th c tr s m, cn cng A m h to th c tr s dng, th biu thc ca nguyn l th nht s l: =q-W] U2 v U1 ln lt l tr s ca U trng thi cui v trng thi u ca h.10

q v W l nhit v cng trao i gia h vi mi trng ngoi theo bt c ng bin i no h i t trng thi u n trng thi cui. Hm s U ny biu din ni nng ca h tc nng lng sn cha trong h. [Ni nng ca h do: - ng nng chuyn ng phn t: tnh tin, quay, dao ng. - Nng lng tng tc gia cc phn t: ht, y. - Nng lng cc in t trong phn t. - Nng lng d tr ca ht nhn nguyn t...] ng vi mt bin i nh, ta c:

Ghi ch: - Nguyn l th nht nhit ng hc ch xc nh bin i ni nng tnh c tr s tuyt i ca ni nng U. ch khng th

- Nu h bin i t trng thi (1) n trng thi (2) theo cc cch bin i thun nghch u ging nhau. Cn q, W tri li hay bt thun nghch, th trong cc cch bin i y c tr s khc nhau ty theo cch bin i. - Xem mt h bin i t trng thi (1) n trng thi (2) theo hai ng bin i khc nhau: mt thun nghch v mt bt thun nghch ta c:

11

Ngha l nhit trao i cch bt thun nghch nh hn cch thun nghch theo i s. [Nhit m h nhn trong qu thun nghch ln hn so vi trong qu trnh bt thun nghch cn nhit m h ta ra trong qu trnh thun nghch nh hn so vi trong qu trnh bt thun nghch ]. - Trong trng hp trng thi u v trng thi cui ging nhau, tc h thc hin mt chu trnh bin i kn, ta c:

H thc ny l cch pht biu nguyn l tng ng: Mt h bin i theo chu trnh kn v nu ch c nhit v cng trao i gia h vi mi trng ngoi, nu h thu nhit, n s to cng, nu h nhn cng, n s to nhit. Cng v nhit tng ng nhau. [q > 0 W < 0; W > 0 q < 0; |w| = |q| ] - Ngi ta chng minh rng i vi kh l tng, ni nng ca n ch ty thuc vo nhit .

Do , trong mt bin i ng nhit ca kh l tng khng c phn ng ha hc, th bin i ni nng

Cc phn ng ha hc thng c thc hin trong iu kin ng tch hay ng p. 2. Entalpi a. Bin i ng tch.12

ngha: Trong mt bin i ng tch, tng ni nng ca h nhit m h nhn vo , hoc gim ni nng ca h m h phng thch cho mi trng ngoi . b. Bin i ng p.

bng lng bng lng nhit

Vi mt bin i xc nh:

H c gi l hm s nng lng entalpi ca h V U, pV u l cc hm s trng thi, nn H cng l hm s trng thi. Do bin i entalpi ca h ch ph thuc trng thi u, trng thi cui ca h, ch khng ph thuc vo cch bin i.

ngha: tng entalpi ca h iu kin ng p bng lng nhit m h nhn vo iu kin ng p . Ngc li, gim entalpi ca h iu kin ng p ng p bng lng nhit m h phng thch cho mi trng ngoi iu kin .

Vi kh l tng: pV = nRT13

T: H = U + pV => H = U + nRT

=> Entalpi ca kh l tng ch ph thuc vo nhit T. T (Tng qut q khng phi l hm s trng thi, nhng iu kin ng tch th qV l hm s trng thi).

M: Vi n mol ha cht:

T: (Tng qut q khng phi l hm s trng thi, nhng iu kin ng p, qp l hm s trng thi).

M:

Vi n mol ha cht:14

c. H thc lin h gia Vi kh l tng:

vi

ca kh l tng

III. KHO ST VI BIN I 1. Bin i ng nhit, thun nghch ca h kh l tng, ch c cng gin p T const

V bin i thun nghch

15

( T const

)

Nh vy vi h kh l tng, ng vi mt bin i ng nhit, thun nghch, ch c cng gin p:

2. Bin i on nhit, thun nghch, kh l tng, ch c cng gin p

(1.22) Chia hai v cho :

=>

16

m kh l tng:

(1.23)

Tm li: vi h kh l tng, bin i on nhit, thun nghch, ch c cng gin p:

17

BI TP CHNG 1 Cu hi. 1. Thit lp biu thc ton hc ca nguyn l 1? 2. Thit lp cng thc tnh cng v nhit cho qu trnh dn n ng nhit ca kh l tng? 3. Thit lp cng thc tnh cng v nhit cho qu trnh dn n ng p v ng tch ca kh l tng? 4. nh lut Hecx v cc h qu. 5. Thit lp mi quan h gia nhit dung ng p v nhit dung ng tch? 6. Khi nim entanpi. Mi quan h gia Qv v Qp? 7. S ph thuc ca hiu ng nhit vo nhit . Phng trnh Kichp ? 8. Thit lp quy tc tnh hiu ng nhit ca phn ng da vo sinh nhit v thiu nhit? 9. Thit lp phng trnh on nhit cho kh l tng Bi tp Cu 1. Tnh U v H cho cc qu trnh sau y: a. Mt mol nc ng c 0oC v 1 atm b. Mt mol nc si 100oC v 1 atm Bit rng: nhit ng c v nhit bay hi ca 1 mol nc tng ng bng -6,01 kJ v 40,79 kJ; th tch mol ca nc lng v nc bng 0,0180 lit v 0,0195 lit. Chp nhn hi l l tng. ( R = 0,082 atm.l/K.mol ; p =1 atm = 101300 Pa ; 1atm.l = 101,3 J = 0,101kJ) Cu 2. Nhit trung ho NaOH v dung dch NH3 bng axit HCl tng ng l -55,9 v 51,34 kJ/mol. Xc nh nhit in ly ca amoniac. Cu 3. Hiu ng nhit ca phn ng Na vi H2O (d) l H01=-183,8 kJ/mol; ca phn ng Na2O vi H2O (d) l H02= -237,9 kJ/mol. Bit: Hos,H2O = -285,8 kJ/mol. Hy tnh H0298 ca phn ng: 2 Na + 1/2 O2 = Na2O Cu 4. Nhit hnh thnh ca Fe2O3 (R) bng -821,3 kJ/mol; ca Al2O3 bng -1675 kJ/mol. Tnh hiu ng nhit ca s kh 1 mol Fe2O3 bng nhm kim loi. Cu 5. Nhit trung ho axit HNO3 bng xt l 55,9 kJ. Cng lng dung dch xt trn c dng trung ho axit CHCl2COOH th hiu ng nhit nhn c bng -62,05 kJ. Nu cho 1 ng lng NaOH vo dung dch cha 1 ng lng HNO3 v 1 ng lng CHCl2COOH th to ra 58,4 kJ. Xc nh s ng lng gam HNO3 phn ng vi NaOH. Cu 6. Nhit hnh thnh kh amoniac 298 K bng -46,2kJ/mol. Nhit dung mol ca H2, N2, NH3 trong khong nhit 250-450 K c cho di y:18

CP, H2 = 29,1 + 0,002 T J/mol.K CP, N2 = 27,1 + 0,006 T J/mol.K CP, NH3 = 25,9 + 0,032 T J/mol.K Tnh H v U i vi phn ng to ra amoniac 398 K. Cu 7. Cho phn ng v cc s liu sau: CO2(k) + 2 H2O (k) CH3OH(k) + 3/2 O2(k) = o H 298 (KJ/mol) -201,2 0 -393,5 -241,8 Cp (J/mol.) 49,4 29,4 37,1 33,6 o Tnh hiu ng nhit ca phn ng 500 K v 1atm Cu 8. Nhit hnh thnh ca nc lng v ca CO2 bng -285,8 v -393,5 kJ/mol 250C, 1 atm, nhit t chy ca CH4 bng -890,3 kJ/mol. Tnh nhit hnh thnh ca CH4 t cc nguyn t iu kin ng p v ng tch. Cu 9. 10 g kh O2 l tng iu kin 298 K c nn on nhit t th tch 8 lit n 5 lit. Xc nh nhit cui cng, cng tiu tn, U v H, bit CV = 5/2 R. Cu 10. Tnh cng ca s bin i ng nhit thun nghch v bt thun nghch 42g kh N2 300K khi: - gin n t 5 atm xung 1 atm - nn t 1 atm n 5 atm Kh c coi l l tng, so snh kt qu.. Cu 11. 25oC, phn ng sau: 2H2(k) + O2 (k) = 2H2O(h) to ra nhit lng l 483,66kJ trong iu kin p sut ring phn ca mi kh trong phn ng l 1 atm v phn ng thc hin trong iu kin ng p. Nhit bay hi ca nc lng 25oC, 1 atm l 44,01 kJ/mol. - Tnh nhit sinh chun ca H2O (l) v H2O (h) 25oC. - Tnh nhit lng to ra khi dng 6 g H2 phn ng to thnh H2O(l). Cu 12. t chy mt lng xc nh C2H5OH(l) P = const = 1 atm v 273K trong s c mt ca 22,4 m3 O2 to ra 243 kJ. - Tnh s mol C2H5OH dng bit rng sau phn ng cn li 5,6m3 O2 ktc. - tnh nhit chy chun ca C2H5OH 273K. - Tnh Ho273 ca phn ng: C2H5OH (l) + O2 (k) = CH3COOH (l) + H2O (l) Cu 13. Tnh Ho298 v Uo298 ca phn ng sau: 4Cgr + 3H2 + 2O2(k) = C4H6O4(r)Cho Ho298,C(kJ/mol) -393,51 -285,84 -1487

Cu 14. Phn ng: C6H6 + 15/2O2(k) = 6CO2(k) + 3H2O 300K c QP - QV = 1245J. Hi C6H6 v H2O trong phn ng trng thi lng hay hi? Cu 15. Tnh Ho473 ca phn ng sau:19

CO(k) + 1/2 O2(k) = CO2(k) cho bit ca CO(k) v CO2(k) ln lt l -110,52 v -393,51 kJ/mol; CoP (J/mol.K) ca cc cht nh sau: CoP(CO) = 26,53 + 7,7.10-3T - 1,17.10-6T2 CoP (CO2) = 26,78 + 42,26,10-3T - 14,23.10-6T2 CoP (O2) = 26,52 + 13,6.10-3T - 4,27.10-6 T2 Ho298,S Cu 16. Tnh Ho298,s ca CH4(k), bit rng nng lng lin kt H-H trong H2 l 436kJ/mol, nng lng lin kt trung bnh C-H trong CH4 l 410kJ/mol v nhit nguyn t ho Ho298,a ca Cgr l: Cgr --> C (k) , Ho298,s = 718,4 kJ/mol. Cc gi tr trn ly iu kin chun v 25oC. Cu 17. Tnh nhit lng cn thit nng nhit ca 0,5mol nc t -50oC n 500oC P = 1 atm. Bit rng nhit nng chy ca nc 273K l 6004J/mol; nhit bay hi ca nc 373K l 40660 J/mol; cc gi tr nhit dung (J/mol.K ) l: CoP,R = 35,56; CoP,L = 75,3 v CoP,H = 30,2 + 10-2T.

20

Chng 2. NGUYN L TH HAI NHIT NG HC V P DNG VO HA HC Nguyn l th nht nhit ng hc gip xc nh bin i ni nng , bin i ca mt qu trnh nhng ni chung khng gip d on c qu trnh ny c entalpi t xy ra c hay khng. Nguyn l th hai nhit ng hc gip khng nh c iu ny. p dng vo ha hc, nguyn l th hai nhit ng hc gip tin on mt phn ng ha hc c th xy ra c hay khng mt iu kin xc nh no . I. KHI NIM V ENTROPI Xem mt h gm cc phn t mt cht kh ang nhit thp, nu ta t nng h tc cung cp mt nhit lng q vo, cc phn t kh s gia tng chuyn ng, c s xo trn hay mt trt t nhiu trong h so vi trc khi cung cp q. Nhit lng q cng nhiu th s xo trn cng ln, tc s bin thin xo trn t l thun vi nhit lng q c cung cp vo h. Nu cng mt lng nhit q nhng nu cung cp vo h trn ang nhit cao, th s bin thin xo trn s t hn so vi lc h ang nhit thp. Nh vy s bin thin xo trn t l nghch vi nhit T. Ngi ta dng mt hm s trng thi o mc xo trn hay t do ca mt h. l hm s entropi S m trong mt bin i nh c cho bi:

thun nghch l lng nhit c cung cp vo h mt cch thun nghch lm tng hm s entropi S ca h ln mt lng dS hoc l lng nhit c ly ra khi h mt cch thun nghch lm gim hm s entropi S ca h mt lng dS. nhit khng i, vi mt bin i thun nghch xc nh:

Khi nhit T thay i:21

V l hm s trng thi, ging nh hm s ni nng U, hm s entalpi H, nn bin i entropi khng ty thuc ng bin i m ch ty thuc trng thi u v trng thi cui ca h m thi.

Trong phm vi ha hc, hm s entropi c dng vi ngha c nh t do ca mt h ha hc. Mt h bin i t trng thi u n trng thi cui, vi trng thi cui t t do hn trng thi u th Ngc li, nu trng thi cui t do hn trng thi u th V d:

II. PHT BIU NGUYN L TH HAI NHIT NG HC Nguyn l th hai nhit ng hc c th c pht biu nh sau:

22

- Mi h c xc nh bng mt i lng gi l entropi S m bin i dS trong mt bin i nh l:

Vi mt bin i xc nh t trng thi (1) n trng thi (2), bin i entropi

l:

qthun nghch l nhit trao i khi h bin i trong mt bin i nh theo mt ng bin i thun nghch.

Trong mt bin i ng nhit, thun nghch, bin i entropi

l:

- Trong mt bin i thun nghch: * Nu h c lp, th bin i entropi ca h l:

* Nu h khng c lp th h cng mi trng ngoi to thnh mt h c lp, nn tng s bin i entropi ca h v ca mi trng ngoi bng khng.

- Trong mt bin i t nhin (bt thun nghch): * Nu h c lp, th bin i entropi ca h dng:

23

* Nu h khng c lp th tng s bin i entropi ca h v ca mi trng ngoi dng.

III. CCH TNH BIN I ENTROPI Hm s entropi S ph thuc vo cc thng s nhit T, th tch V hay p sut p. S = S(T,V) hay S = S(T,p) 1. S = S(T,V)

- Vi bin i ng nhit To: (dT = 0)

- Vi bin i ng tch th tch khng i V0: (dV = 0)

24

Nu t nhit mol ng tch

khng i trong khong nhit (T1,T2):

2. S = S(T,p)

dS = [Coi nh ch c cng gin p]

dS =

Vi trng hp kh l tng:

- Vi bin i ng nhit T0:

- Vi bin i ng p p0:

Nu t nhit mol ng p

khng i trong khong nhit (T1,T2):

25

Ghi ch: - p dng cc cng thc trn phi ch n cc iu kin thc hin bin i. - Tuy iu kin thit lp cc cng thc trn l h kh l tng nhng cng c th p dng tnh bin i entropi cho ha cht trong iu kin thch hp khong nhit khng ln lm. 3. Cch tnh bin i entropi trong s thay i trng thi a. Qu trnh nng chy:

Gi nhit nng chy ca ha cht l nhit ti c s cn bng pha gia dng rn v dng lng ca ha cht di p sut 1 atm. nhit nng chy mol ca ha cht, l nhit lng cn cung cp mt mol ha cht (A) t dng rn thnh dng lng nhit nng chy , p sut 1atm. , , 1atm).

cng l nhit lng phng thch khi mt mol ha cht ng c t dng lng

b. Qu trnh bay hi:

Gi TS: nhit si (oK) ca ha cht (A), l nhit ti c s cn bng pha gia dng lng v dng hi ca ha cht di p sut 1atm.26

S:

nhit ha hi mol ca ha cht, l nhit lng cn cung cp mt mol ha cht (A)

t dng lng thnh hi nhit si TS di p sut 1atm. cng l nhit lng phng thch khi mt mol A dng hi ngng t thnh dng lng TS, 1atm). y l mt bin i ng nhit, ng p, thun nghch.

IV. NGUYN L TH BA NHIT NG HC. ENTROPI CA HA CHT 1. Nguyn l th ba nhit ng hc "Entropi ca mt tinh th hon ho bng khng 0oK" Tinh th hon ho l tinh th trong cc phn t ch c mt cch sp xp duy nht 0oK. Nhiu ha cht c tinh th khng hon ho 0oK nh H2 (orto, para), CO, N2O, H2O... Nguyn l th ba nhit ng hc gip tnh entropi ca mt ha cht nhit xc nh.

2. Cch tnh bin i Entropi ca mt ha cht Xt hai trng hp sau y: a. Khng c s thay i trng thi trong khong nhit (0, T)

Nu chn

v tinh th cht thuc loi hon ho

27

V t nhit mol ng p theo thng s

ph thuc nhit T, ta v ng biu din ca hm s

b. C s thay i trng thi trong khong nhit (0, T)

=

28

T th, o cc din tch nhit ToK.

, cng li s bit c entropi mol ca ha cht

Da vo cch tnh , c th tnh c entropi mol ca ha cht mt nhit xc nh (nhit ti ha cht cha b phn hy). Sau y l tr s entropi mol iu kin chun thc (298 K, 1atm) ca mt s ha cht

Ha cht Ag(r) AgCl(r) Al(r) Al2O3(r) C(r,graphit) CO(k) CO2(k) CH4(k) CH3Cl(k) CH3OH(l)

0 298 K

Ha cht cal/mol.K 10,17 23,00 6,77 12,19 1,36 47,30 51,06 44,50 55,97 30,30 25,00 48,00 52,54 54,85 H2O(k) H2O(l) HCl(k) HNO3(l) H2SO4(l) CH3COOH(l) Hg(l) Hg(k) K(r) KCl(r) K2SO4(r) N2(k) NH3(k) NH4Cl(r)

0 298 K

J/mol.K 42,55 96,20 28,30 51,00 5,69 197,90 213,60 186,20 234,20 126,80

J/mol.K 188,70 69,96 186,70 155,60 157,00 160,00 76,10 175,00 64,18 82,59 176,00 191,50 192,50 94,60

cal/mol.K 45,11 16,72 44,62 37,19 37,50 38,20 18,20 41,80 15,34 19,74 42,00 45,77 46,01 22,60

CO(NH2)2(r,ure) 104,60 C2H2(k) C2H4(k) C2H6(k) 200,80 219,80 229,50

29

C2H5OH(l) Ca(r) CaCO3(r) CaCl2(r) CaO(r) Ca(OH)2(r) CaSO4(r) CaSO4.2H2O(r) Cl2(k) Fe(r) Fe2O3(r) H2(k) S(r) C(r,kim cng)

161,00 41,40 92,90 114,00 40,00 76,10 107,00 194,00 223,00 27,00 90,00 130,60 31,90 2,40

38,40 9,89 22,20 27,20 9,50 18,20 25,50 46,36 53,29 6,50 21,50 31,21 7,62 0,57

NO(k) NO2(k) N2O(k) N2O4(k) Na(r) Na2CO3(r) NaHCO3(r) NaCl(r) NaOH(r) Na2SO4(r) O2(k) PbO(r) SO2(k) SO3(k)

210,60 240,50 220,00 304,00 51,00 136,00 102,00 72,38 64,18 149,40 205,00 67,80 248,50 256,20

50,34 57,47 52,58 72,70 12,20 32,50 24,40 17,30 15,34 35,70 49,00 16,20 59,40 61,24

[Theo sch "Fundamentals of Chemistry" ca James E.Brady v John R.Holum (ti bn ln 3, nm 1988)] Nhn xt:

- Cng trng thi nh nhau (rn, lng hoc kh), cht no c cu to phc tp hn th c tr s ln hn.

p dng bng tr s entropi mol chun thc ca cc cht ta c th tnh c bin i entropi ca mt phn ng iu kin chun thc.30

Vi phn ng: mA + nB -> pC + qD

2.26

V d 1:

V d 2:

[Ph hp vi d on, v bn sn phm c 1 mol kh trong khi bn tc cht c 2 mol khi nn t c s xo trn hn]. 3. Bin i ca bin i Entropi theo nhit Bit nhit To, tnh nhit T ca mt phn ng.

Xem phn ng: mA + nB -> pC + qD

T (2.17) =>31

Nu T0 l nhit iu kin chun thc (298 K) v nu p sut l 1atm, th:

Nu

khng i theo nhit T trong khong (298 K, T) th:

32

CHNG 3. TH NHIT NG TH HA HC IU KIN CN BNG V DIN BIN CA QU TRNH I. HM NNG LNG T DO G (TH NG NHIT NG P, HM GIBBS) 1. Hm s nng lng t do v bin i Trn nguyn tc nu tnh c ca h v ca mi trng ngoi km theo mt bin i th ta c th xc nh bin i c xy ra t nhin (bt thun nghch) hay khng. Tuy nhin, s xc nh ca mi trng ngoi khng phi lc no cng d dng do ngi ta tm cch da trn chnh h kho st kt lun. Mt h c khuynh hng bin i t nhin (bt thun nghch) khi tha mn hai iu kin sau y: - iu kin v hay : mt bin i c khuynh hng xy ra nu ta nhit ( , ty iu kin th nghim ng p hay ng tch). - iu kin v ( ). : mt bin i c khuynh hng xy ra nu c s tng entropi ca h

. Tuy nhin, Vy iu kin u i mt bin i p, T khng i l c trng hp (thu nhit) hoc (gim entropi ca h), bin i cng c th xy ra c, nu yu t cn li ln p hn (tc trong trng hp bin i thu nhit v trong trng hp c s gim entropi ca h). Mt hm s trng thi c chn gp hai iu kin trn li, l hm s nng lng t do G, c nh ngha nh sau:3.1

=> dG = dH - TdS - SdT iu kin ng p: iu kin ng nhit: dT = 0

33

Cc bin i xy ra theo hai trng hp: a- Nu bin i thun nghch:3.2

Vi mt bin i xc nh:3.3

b- Nu bin i bt thun nghch (bin i t nhin): (2.31)3.4

Vi mt bin i xc nh:3.5

Tm li:

Vi biu thc trn, c th kt lun l mt bin i c th xy ra t nhin nu mt trong ba trng hp sau y c tha ( T, p khng i):

C ba trng hp trn trong thc t u c ghi nhn. [ Ngi ta chng minh c: gim hm s G T, p khng i bng vi cng thun nghch m h to cho mi trng ngoi, khng k cng lm thay i th tch ca h, cng ny c th c s dng ty nghi, nn c gi l nng lng t do ].34

2. Vi phn ca hm th ng nhit ng p G T biu thc G = H - TS => dG = dH - TdS - SdT (2.36) m H = U + pV => dH = dU + pdV + Vdp

(Coi nh ch c cng gin p)3.6

(2.36) => dG = TdS + Vdp - TdS - SdT3.7

3. Bin i ca nng lng t do theo nhit v p sut a. Bin i ca nng lng t do theo p sut iu kin ng nhit T dG = Vdp - SdT iu kin ng nhit: dT = 0 => dGT = Vdp

Vi kh l tng:

35

(2.39)

3.8

[Cng thc trn p dng cho kh l tng, nhng c th p dng cho ha cht vi iu kin nhit T, ha cht trng thi kh v coi nh l kh l tng]. Nu p1 = 1 atm

Vi 1 mol:3.9

[p: p sut, tnh bng atm. Ty theo th nguyn ca R mT c th nguyn thch hp tng ng]. b. Bin i ca G theo nhit iu kin ng p G = H - TS

36

3.10

Trong mt phn ng ha hc: mA + nB -> pC + qD

Theo kt qu chng minh trn:

37

=>

3.11

3.12

bt c nhit no iu y l h thc Gibbs - Helmholtz, h thc ny gip tnh kin ng p, khi bit mt nhit xc nh v bit ca qu trnh. 4. Nng lng t do mol chun trong mt bin i, ngi ta cng chn trng thi chun c th tnh bin thin nh trng hp entalpi. Trng thi chun ca mt ha cht l dng bn nht ca ha cht 25oC, 1atm. V d trng thi chun thc ca carbon (25oC, 1atm) l carbon graphit (than ch), ch khng phi l carbon kim cng. Ngi ta qui c, nng lng t do ca n cht trng thi chun bng khng. Da vo qui c ny, ngi ta xc nh c nng lng t do mol chun ca cc hp cht. Nng lng t do mol chun c biu din bng k hiu V d: .

38

M: Tnh c [Cn c vo tr s entalpi mol chun v entropi mol chun ca cc cht] Th T = 298 K Tnh c Di y l tr s nng lng t do mol chun ca mt s cht Ha cht298 K

Ha cht298 K

Ag(r) AgCl(r) Al(r) Al2O3(r) C(r,graphit) CO(k) CO2(k) CH4(k) CH3Cl(k) CH3OH(l) CO(NH2)2(r) CO(NH2)2(aq) C2H2(k)

KJ/mol 0,00 - 109,70 0,00

Kcal/mol 0,00 - 26,22 0,00

H2O(k) H2O(l) HCl(k) HNO3(l) H2SO4(l) CH3COOH(l) Hg(l) Hg(k) K(r) KCl(r) K2SO4(r) N2(k) NH3(k)

KJ/mol - 228,60 - 237,20 - 95,27 - 79,91 - 689,90 - 392,50 0,00 + 31,80 0,00 - 408,30

Kcal/mol - 54,64 - 56,69 - 22,77 - 19,10 - 164,90 - 93,80 0,00 + 7,59 0,00 - 97,59

- 1576,40 - 376,77 0,00 - 137,30 - 394,40 - 50,79 - 58,60 - 166,20 - 197,20 - 203,80 0,00 - 32,81 - 94,26 - 12,14 - 14,00 - 39,73 - 47,12 - 48,72

- 1316,40 - 314,62 0,00 - 16,70 0,00 - 3,98

+ 209,00 + 50,00

39

C2H4(k) C2H6(k) C2H5OH(l) C8H18(l) Ca(r) CaCO3(r) CaCl2(r) CaO(r) Ca(OH)2(r) CaSO4(r)

+ 68,12 - 32,90 - 174,80 + 17,30 0,00

+ 16,28 - 7,86 - 41,77 + 4,14 0,00

NH4Cl(r) NO(k) NO2(k) N2O(k) N2O4(k) Na(r) Na2CO3(r) NaHCO3(r) NaOH(r) NaCl(r) Na2SO4(r) O2(k) PbO(r) S(r) SO2(k) SO3(k)

- 203,90 + 86,69 + 51,84

- 48,73 + 20,72 + 12,39

+ 103,60 + 24,76 + 98,28 0,00 + 23,49 0,00

- 1128,80 - 269,78 - 750,20 - 604,20 - 896,76 - 179,30 - 144,40 - 214,33

- 1048,00 - 250,40 - 851,90 - 382,00 - 384,00 - 203,60 - 91,40 - 94,79

- 1320,30 - 315,56

CaSO4.1/2H2O(r) - 1435,20 - 343,02 CaSO4.2H2O(r) Cl2(k) Fe(r) Fe2O3(r) H2(k) - 1795,70 - 429,19 0,00 0,00 - 741,00 0,00 0,00 0,00 - 177,10 0,00

- 1266,80 - 302,78 0,00 - 189,30 0,00 - 300,40 - 370,40 0,00 - 45,25 0,00 - 71,79 - 88,52

[ Theo sch Fundamentals of Chemistry ca James E. Brady v John R. Holum, ti bn ln 3 - nm 1988 ] II. P DNG NNG LNG T DO CHUN C th p dng bng tr s nng lng t do mol chun thc ca ha cht tnh c bin i nng lng t do ca mt qu trnh iu kin chun thc . Hoc c th i t nh ngha ri p dng bng tr s

40

ca cc ha cht tnh . T tr s tnh c c th kt lun phn ng c xy ra c iu kin chun thc (250C, 1atm) hay khng.

Vi phn ng: mA + nB -> pC + qD

3.13

V d 1: Vi phn ng NO(k) + 1/2 O2(k) -> NO2(k) Cch 1: Tnh ca phn ng da vo ca cc cht

[ iu ny ph hp vi thc t, kh NO khng mu tc dng d dng vi O2 ca khng kh to kh NO2 c mu nu. Khi cho kim loi ng (Cu) vo dung dch HNO3 d m c hay long u c to kh mu nu NO2 nu phn ng xy ra trong kh quyn. V tuy vi dung dch long c to NO nhng NO tc dng tip vi O2 ca khng kh to NO2.

41

Cch 2: Tnh

ca phn ng da vo

ca cc cht.

V d 2: Tnh

ca phn ng

CH2=CH2(k) + H2(k) -> CH3-CH3(k) Cch 1: Tnh ca phn ng cn c vo tr s ca cc cht.

42

[ Nhng trong thc t phn ng ny khng xy ra c 25oC, 1atm. Nguyn nhn l vn tc phn ng qu chm iu kin ny nn thc t phn ng nh cha xy ra. Phi dng cht xc tc thch hp, thc hin phn ng nhit thch hp thc y vn tc phn ng xy ra nhanh hn. Trng hp ny ngi ta ni yu t nhit ng hc cho php phn ng xy ra nhng yu t ng ha hc cha cho php]. Cch 2: Tnh trc ri tnh sau:

III. HA TH (TH HA HC) 1. nh ngha ha th Nhng h thc va nu trn p dng cho nhng h trong lng mi ha cht ca h khng thay i. Trn thc t, qu trnh ha hc km theo s thay i lng ca mi cht. Nng lng t do (th ng nhit ng p) chng nhng ph thuc vo nhit T, p sut p m cn ty thuc vo s mol ca cc cht c trong h.

43

3.14

c gi l ha th ca cu t i hay th ng nhit ng p mol ring phn ca cu t i hay nng lng t do mol ring phn ca cu t i ca hn hp. 2. ngha ca ha th Trong mt h iu kin ng nhit, ng p, nu thm vo h mt lng tht nh s mol dni ca cu t i th th ng nhit ng p hay nng lng t do ca h tng ln mt lng l (idni. Ni chung, ngi ta ch rng:3.15

Nh vy, chnh l phn ng gp ring vo nng lng t do ca h ca 1 mol cu t i trng thi hn hp vi cc cu t khc, thay i vi thnh phn ca hn hp. Gi s mt cu t i ca h c hai tr s l khc nhau hai trng thi A v B ca h trong iu kin ng nhit v ng p, vi tt c s mol ca nhng cu t khc khng i, khi mol ca i chuyn t A sang B:

[ Dng du - v c

mol i khng cn trng thi A]

S chuyn s xy ra t nhin nu

Vy vt cht chuyn t trng thi c cao n trng thi c thp tng t nh dng in di chuyn t cc c in th cao n cc c in th thp, do m t ha th c gn cho . ng v mt phn ng ha hc, ha th cn do tim nng ca cu t cho phn ng ha hc, v bin i ha hc iu kin ng nhit v ng p xy ra t nhin, i km theo vi s gim nng lng t do v ha th th c ng gp vo nng lng t do.

44

3. Biu thc ca ha th a. Kh l tng nguyn cht Trong trng hp ny, ha th chnh l nng lng t do mol ca cu t i nguyn cht.

[ coi (2.39), (2.41) ]

Nu ly

bng atm, ta c:3.16

l ha th ca cu t i nguyn cht nhit T v p sut p sut ca i, tnh bng atm. b. Kh l tng trng thi hn hp Ngi ta chng minh h thc:3.17

l

Vi pi l p sut ring phn ca cu t i. Theo nh lut Dalton, l phn mol ca cu t i v p l p sut ton phn ca h.

(2.49)3.18

Vi:3.19

45

l ha th ca cu t i nguyn cht nhit T v p sut p bng p sut ton phn ca h. c. Dung dch trng thi dung dch long vi cu t i ha tan trong dung mi c nng l Ci, th c th s dng h thc:3.20

l ha th ca i ng vi nng bng 1mol/l. Cc cng thc trong phn cn bng ha hc v dung dch u i t ha th. BI TP CHNG 2 V 3 Cu 1. Cc anh ch ngh sao v nhng cu sau y:

a). b).

u ng trong tt c mi bin i. u ng trong tt c mi bin i. ng vi s bc hi ca mt mol toluen 110oC di

Cu 2. Tnh q, p sut 1atm.

Cho bit: nhit bc hi ca toluen trong iu kin th nghim trn l nhit si ca toluen l 110oC, coi hi toluen l kh l tng v ly C = 12; H = 1

Cu 3. D on du ca (S trong nhng bin i sau y:

46

a) NO(k) +

O2(k) -> NO2(k)

b) C2H4(k) + HCl(k) -> C2H5Cl(k) c) N2(k) + 3H2(k) -> 2NH3(k) d) CaCO3(r) -> CO2(k) + CaO(r) e) 2CuO(r) + C(r) -> 2Cu(r) + CO2(k)

f) Ca(r) +

O2(k) -> CaO(r) n

Cu 4. Mt mol kh l tng gin ng nhit v thun nghch t th tch

Cu 5. Mt mol kh l tng c mang t trng thi (22,4l; 273 K) n trng thi (2atm; 303 K). Tnh ca bin i trn.

khi cho mt lng kh argon 25oC, 1atm c th tch 500cm3 gin n Cu 6. Tnh n 1000 cm3 ng thi t nng n 100oC .

Cu 7. Tnh (S0298 K ca cc phn ng sau:47

a) Ca(r) +

O2(k) -> CaO(r)

b) CaCO3(r) -> CaO(r) + CO2(k)

c) NO(k) + Cho bit:

O2(k) -> NO2(k)

Cu 8. a) Tnh H2O(k) + CO(k) -> H2(k) + CO2(k)

cho phn ng:

b) Nu xem cc kh trn nh kh l tng, tnh c) Bin lun s kh thc hin ca phn ng.

Cu 9. Gii thch du ca

trong cc bin i sau:

a) H2O(l, - 10oC, 1atm) -> H2O(r, - 10oC, 1atm) b) H2O(l, 100oC, 1atm) -> H2O(h, 100oC, 1atm) Cu 10. Tnh q, nhit bc hi ca48

v 1atm. Cho bit , nhit si ca CS2 l 46,2oC.

Cu 11. Tnh

cho bin i:

CH3OH(l, 64oC; 1atm) -> CH3OH (h, 64oC; 0,5 atm) Bit rng nhit si ca CH3OH l 64oC v nhit bc hi ca CH3OH 64oC, 1atm l

Coi hi CH3OH nh kh l tng.

Cu 12. Xem phn ng: CaCO3 (r) -> CaO (r) + CO2 (k) a) Tnh bin i b) Phn ng trn c thc hin c 25oC hay khng? c) Ti sao phn ng ny c th thc hin c nhit cao? d) Gi s khng i theo nhit , phng tnh nhit thp nht m phn ng c th thc hin c. e) Kt qu tnh c c ph hp vi iu kin thc nghim ch to vi sng hay khng? Cho bit:

49

Cu 13. D on du ca

trong cc qu trnh sau, c gii thch:

a) O2(k; 25oC; 1atm) -> O2(k; 25oC; 0,1atm) b) NH4Cl(r) -> NH3(k) + HCl(k) c) CO(k) + H2O(h) -> CO2(k) + H2(k) d) CH4(k) + 2O2(k) -> CO2(k) + 2H2O(h) e) CH4(k) + 2O2(k) -> CO2(k) + 2H2O(l) f) N2(k)(25oC; 1atm) -> N2(k)(0oC; 1atm) g) N2(k)(25oC; 1atm) -> N2(k)(25oC; 2atm) h) 2H2(k) + O2(k) -> 2H2O(h) Cu 14. D on entropi ca cc h sau y s tng hay gim khi cc qu trnh vt l xy ra iu kin nhit v p sut khng i: a) Benzen lng ng c thnh benzen rn. b) Benzen lng bay hi. c) Pentan, mt cht lng, c ha tan trong hexan, cng l mt cht lng. Cu 15. Hy ch r cht no trong cc cht di y c tr s entropi mol chun thc0 298 K

cao hn. Gii thch:

a) Ca(r) v Mg(r) b) H2O(k) v H2S(k) c) PCl3(k) v PCl5(k) d) Cl2(k) v F2(k)50

e) Br2(l) v I2(r) Cu 16. a) Th hnh (a hnh) l g? Cc d kin v hai cht th hnh ca phosphor sau:

b) Dng th hnh no bn hn? c) Dng th hnh no hin din nhiu hn? Gii thch. Cu 17. Hidrazin, , c dng lm nhin liu cho ha tin. Hidrazin lng c

a) Hidrzin c th iu ch theo phn ng sau y hay khng: Gii thch. b) Da vo s liu sau, tnh ton khng nh cu tr li trn:

Cu 18. Phn ng ca NO2 vi nc, to acid nitric, gp phn to ma acid. 3NO2(k) + H2O(l) -> 2HNO3 (dd) + NO(k) Tnh ca phn ng ny 25oC. Phn ng c xy ra c iu kin chun

thc hay khng? Cho:

51

Cu 19. Cc ng v ca Uranium thng c tch ra bng cch dng hin tng r r (effusion) ca cng nh ch to bom nguyn t. 99,28% v s nguyn t trong t nhin. Hi c dng trong l phn ng ht nhn chim c vn tc r r ln hn hi

ln. S r r ny xy ra t nhin mc d bin i entalpi ca qu trnh ny gn bng khng. Du ca bin i entropi ca qu trnh ny phi nh th no? Cu 20. Ngi ta ni trong mt bin i t nhin thun nghch th =0. iu ny c ng khng? lun lun dng v nu bin i

Ngi ta em 1 mol nc lng v bin n thnh nc mt cch thun nghch 0oC, 1atm. Bit rng nhit phng thch l 1436 cal, tnh .

Cu 21. Trong mt h khng c lp v gi s iu kin l tng c tha. a) Tnh n V2. trong mt bin i ng nhit v thun nghch, gi s c s gin t th tch V1

b) Tnh trong mt bin i ng nhit v bt thun nghch c trng thi u v trng thi cui ging nh cu (a)52

c) Tnh

trong mt bin i theo mt chu trnh kn.

Cu 22. Phn ng: Da trn

xy ra vi

nh th no?

, ta c quyn kt lun phn ng khng xy ra c hay khng?

Cu 23. V phng din nng lng t do, tm mt h thc tng ng vi cc s kin ghi sau y: a) Nc lng si 100oC di p sut 1atm. b) Ciclohexan dng gh bn hn Ciclohexan dng tu .

c) Vng c nhit nng chy cao hn bc. Cu 24. Cho bit nhng cu sau y ng hay sai v gii thch: a) S gin n kh l tng ng nhit trong chn khng l mt bin i on nhit. b) S bin i trn (gin n kh l tng ng nhit trong chn khng) i km vi c) Entropi ca kh l tng khng ty thuc vo p sut. Cu 25. Xem phn ng: C + O2 -> CO2 (I) 2C + O2 -> 2CO (II) 2Zn + O2 -> 2ZnO (III) .

1) a) Phn ng no xy ra vi s gim entalpi nhiu nht?53

b) Phn ng no xy ra vi s bin i entropi nhiu nht? 2) a) C th kt lun nh th no v hai phn ng (I), (II) nhit thp? b) Tr li cu hi tng t nhng nhit cao? c) C th kt lun nh th no v i lc ca C v Zn i vi O2 nhit cao? Suy ra mt p dng quan trng trong k ngh ha hc. 3) a) Tnh bin i entropi khi 1 mol cng dng lng. Cho b) Nhit nng chy Tnh (S cho bin i: H2O(r, 0oC, 1atm) -> H2O(h, 100oC, 1atm) Tr s trn c xc nh bin i xy ra t nhin (bt thun nghch) hay khng? , nhit bc hi mol ca H2O l p sut 1atm

Cu 26. Cho phn ng: Cl2(k) + ClF3(k) -> 3Cl-F(k) 1) Tnh nhit phn ng da trn nng lng lin kt 298 K. 2) Phn ng ny c d on nh th no v phng din entropi? 3) Gi s ca phn ng khng thay i nhiu theo nhit . D on l thuyt xem phn ng c th xy ra 250oC c hay khng?

4) Th nghim cho bit:

54

Da trn cc d kin thc nghim, th sinh c th kt lun g v s kh thc hin ca phn ng trn 250oC? 5) C th kt lun g v nng lng lin kt Cl-F trong ClF v ClF3. Cho bit EF-F = 38 Kcal.mol-1. 6) Suy ra mt kt lun chung v bng nng lng lin kt cho trong phn gio khoa?

Cu 27. Tnh s thay i ca ha th khi 1 mol nc bc hi 1 bar v 25oC.

Cu 28. Hy cho bit s thay i ha th ca mt kh l tng khi nn ng nhit kh ny t 1,8 atm n 29,5 atm 40oC.

55

Chng 4

CN BNG HA HC

Phn ng c gi l phn ng cn bng hay thun nghch khi n xy ra theo hai chiu ngc nhau trong cng mt iu kin. Do , phn ng cn bng xy ra khng hon ton, ngha l sau phn ng khng nhng thu c sn phm (C, D) m cn c c cc tc cht (A, B). V d: Vi phn ng ester ha gia acid acetic vi ru etilic

CH3-COOH + CH3-CH2-OH

CH3-COO-CH2-CH3 + H2O

Nu ly 1mol cho tc dng vi 1mol th sau khi phn ng t mc cn bng (coi nh phn ng xong), ta thu c 2/3 mol ester mol ru

Phn ng cn bng c gi l t trng thi cn bng khi trong cng mt n v thi gian nu c bao nhiu phn t tc cht (A, B) mt i do tham gia phn ng thun to sn phm (C, D) th cng c by nhiu phn t tc cht (A, B) c to tr li t phn ng nghch, lc vn tc phn ng thun v vn tc phn ng nghch bng nhau, lc ny nng cc cht trong phn ng khng thay i na. Cn bng ha hc c gi l cn bng ng v thc ra lun lun c phn ng thun v nghch xy ra nhng do lng cc cht trong h phn ng khng thay i khi phn ng t trng thi cn bng nn phn ng c coi nh xong. Hn na, c th lm thay i trng thi cn bng ca phn ng bng cch thay i cc yu t nh nng cc cht, nhit , p sut. I. NH LUT TC DNG KHI LNG nh lut ny do Gulberg, Waage (Na Uy) a ra nm 1864, nhm xc nh trng thi cn bng ca mt phn ng cn bng. 1. Trng hp cn bng gia cc kh c th xem nh kh l tng a. Hng s cn bng KC56

Xt phn ng cn bng:

Gi ln lt l hng s vn tc ca phn ng thun v nghch. Gi s phn ng thun cng nh phn ng nghch u thuc loi n gin (ngha l phn ng ch xy ra trong mt giai on, bc phn ng ring phn ca mi tc cht bng h s t lng nguyn ti gin ng trc mi tc cht trong phn ng). Vn tc phn ng thun l: v1 = k1[A][B] Vn tc phn ng nghch l: v-1 = k - 1[C][D] Gi s lc bt u phn ng, ch c A, B hin din. Vn tc phn ng thun lc u rt ln, vn tc phn ng nghch bng khng. Phn ng cng xy ra lu, nng cc tc cht A, B cng gim , nng cc sn phm C, D cng tng . Nh vy, gim dn theo thi gian, cn tng dn theo thi gian. Sau mt thi gian vn tc phn ng thun v1 s bng vn tc phn ng nghch , lc ny phn ng t trng thi cn bng, phn ng c coi nh xong. v1 = v- 1 => k1[A][B] = k_ 1[C][D]

=> V l cc hng s vn tc phn ng, ch ty thuc nhit (v ty thuc bn cht ca phn ng), cho nn ng vi mt nhit xc nh (v mt phn ng xc nh), ta c:

57

cb: cn bng, ch nng cc cht C, D, A, B lc t trng thi cn bng. KC c gi l hng s cn bng ca phn ng lin h n nng (mol/l). KC ch ph thuc nhit v bn cht ca phn ng, m khng ph thuc vo nng cc cht trong phn ng. H thc trn biu din s lin h gia nng ha cht (tc khi lng ca ha cht) lc cn bng, chnh l ni dung ca nh lut tc dng khi lng. C th pht biu nh lut ny nh sau: Khi mt phn ng ng th t trng thi cn bng th t s tch s nng sn phm vi tch s nng tc cht l mt hng s mt nhit xc nh. Tng qut vi phn ng: mA + nB pC + qD

ngi ta chng minh rng, gi tr KC:

T khng i l mt hng s, Vi [A], [B], [C], [D] l nng ca A, B, C, D lc cn bng. V d: vi phn ng: 2NOCl(k) 2NO(k) + Cl2(k) th hng s cn bng KC l:

b. Hng s cn bng KP Hng s cn bng ny lin h n p sut ring phn ca ha cht th kh lc cn bng (lc t trng thi cn bng). [p sut ring phn ca mi cu t ca hn hp c th tch chung l V l p sut m cu t y c khi n ng ring mt mnh v cng chim th tch V ca hn hp cng nhit ].58

Xt phn ng: Gi PA, PB, PC, PD ln lt l p sut ring phn ca cc kh A, B, C, D c th xem , ln lt l s mol ca A, B, C, D hin din nh kh l tng lc cn bng trong th tch V ca h phn ng (bnh phn ng) lc cn bng nhit T (oK). T ta c:

Thay [A], [B], [C], [D] vo biu thc ca hng s cn bng KC:

(4-3)

Do KC ch ph thuc nhit nn KP cng ch ph thuc nhit T. c. Hng s cn bng Kx59

Hng s cn bng ny lin h n phn s mol (phn mol, phn mol) ca cc cht trong phn ng. [Phn s mol (phn mol hay phn mol) x ca cu t i trong hn hp gm nhiu cu t l t s gia s mol ca i vi tng s mol ca cc cu t c trong hn hp.

Xt phn ng: Gi P l p sut ca hn hp kh lc cn bng; xA, xB, xC, xC ln lt l phn s mol ca A, B, C, D lc cn bng.

Vi

l tng s mol hn hp gm cc kh A, B, C, D lc cn bng.

Th

ca phn ng:

60

: Tng h s mol kh sn phm = tng h s mol kh tc cht Nh vy hng s cn bng Kx ph thuc vo nhit T v p sut tng qut P ca hn hp kh lc cn bng. Nu => p + q = m + n => Tng h s mol kh bn sn phm = Tng h s mol kh bn tc cht

Ch thch: - Ngi ta ch rng trong biu thc ca cc hng s cn bng lin h n kh nu trn, ta khng ch n cc cht lng v cht rn. V d: - Vi phn ng: CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k)

Th hng s cn bng l Kp = PCO2 - Vi phn ng: NH4Cl(r) HCl(k) + NH3(k)

Th hng s cn bng l Kp = PHCl.PNH3 - Vi phn ng: HCl(k) + NH3(k) NH4Cl(r)

Th hng s cn bng l Kp = - Hng s cn bng K cng ln, phn ng cng thin v chiu thun, hng s cn bng K cng nh phn ng cng thin v chiu nghch

61

- Ty theo h s ca phn ng m hng s cn bng ca cng mt phn ng c th khc nhau. V d: - Vi phn ng:

- Vi phn ng:

2. Trng hp cn bng trong dung dch lng Trong trng hp ny, thng hng s cn bng KC c p dng cho dung dch long. Vi phn ng: mA(dd) + nB(dd) pC(dd) + pD(dd)

Hng s cn bng KC tnh theo cng thc sau:

Vi [C], [D], [A], [B] ln lt l nng ca C, D, A, B trong dung dch lc phn ng t trng thi cn bng. Trong trng hp dung dch lng nu trong h phn ng c hin din cht rn th ta khng ch n cht rn. V d:

62

Vi

, trong dung dch c cn bng vi pha rn AgCl. ca phn ng

3. S lin h gia hng s cn bng K vi bin i nng lng t do Xt phn ng cn bng ca cc cht th kh: mA(k) + nB(k) pC(k) + qD(k)

Bin i nng lng t do G ca phn ng l: (4-12) Vi kh c th xem nh kh l tng, iu kin ng nhit, s ph thuc ca hm nng lng t do G theo p sut P l:

Trong

l tr s nng lng t do ca 1 mol i 1atm, ng vi nhit T.

(4-13) Khi phn ng t trng thi cn bng p sut P, nhit T th:

63

l bin i nng lng t do iu kin chun thc (p sut P = 1 atm, nhit T xc nh). ph thuc vo nhit T. H thc trn cho bit c th tnh c hng s cn bng da vo cc i lng nhit ng hc ca ha cht. T biu thc 4-14 cho thy: - Nu Do , vi nhng phn ng cn bng tng ng vi rt m c khuynh hng xy ra gn trn vn, mc cn bng, nng sn phm rt ln. - Nu Vy nhng phn ng cn bng ng vi cng dng th cng xy ra khng trn vn, mc cn bng, nng sn phm tng ng rt nh. Vi trng hp dung dch lng v long vi phn ng: mA(dd) + nB(dd) pC(dd) + qD(dd)

trng thi chun thch hp, ngi ta cng chng minh c h thc:

64

Lc phn ng t trng thi cn bng, ta c:

II. NGUYN L CHUYN DCH CN BNG LE CHTELIER "Khi h t trng thi cn bng, s thay i mt yu t lm ph v cn bng s lm qu trnh chuyn dch theo chiu chng li s thay i y t c trng thi cn bng mi". Xt mt s yu t c th lm thay i mc cn bng: 1. nh hng ca nng S thay i nng ca mt cht s lm cn bng di i theo chiu chng li s thay i y. Ngha l nu lm tng nng mt cht th cn bng s dch chuyn theo chiu lm gim nng ca cht ny xung, tc l chiu cht ny tham gia phn ng; cn nu lm gim nng ca mt cht (nh ly bt cht ny ra khi h phn ng) th cn bng s dch chuyn theo chiu lm tng nng cht ny ln, tc l chiu phn ng to ra thm cht ny. Xt phn ng cn bng: A+B C+D

Khi phn ng t trng thi cn bng, ta c:

Nu thm cht A vo h phn ng th

vn gi nguyn tr s c

(khng i) th phi tng, nn phn ng cn bng s di i theo chiu lm gim A, to ra thm C, D cho n khi no cc nng mi t c tr s nh th no cho:

65

Tng t, sau khi phn ng t c trng thi cn bng, by gi nu ta ly bt C hoc D ra khi mi trng phn ng, th cn bng s b ph v v cn bng mi s c thit lp theo hng to ra thm C, D. Ni chung mun phn ng cn bng: A+B C+D

Cho ra nhiu sn phm C, D th ngi ta c th: - Lm tng nng cc cht tham gia A, B. - Hay lm gim nng sn phm C, D. 2. nh hng ca p sut Trong mt phn ng cn bng c lin h n kh, khi lm tng p sut th mc cn bng s di i theo chiu chng li s tng p sut, tc l chiu lm gim s mol kh, cn khi lm gim p sut th mc cn bng s di i theo chiu lm tng p sut ln, tc l chiu to ra nhiu s mol kh hn.

(4-16)

Vi * Nu

tng s h s mol kh sn phm - tng s h s mol kh tc cht. => s mol kh bn sn phm < s mol kh bn tc cht.66

phn ng thin v chiu thun (chiu t s mol kh hn). phn ng thin v chiu nghch (chiu to ra nhiu s mol kh hn). V d:

=> ngi ta thc hin phn ng tng hp 300atm. * Nu T:

p sut rt cao khong 200-

S mol kh bn sn phm = s mol kh bn tc cht.

S thay i p sut trong trng hp ny khng nh hng n s di i mc cn bng. V d:

S di i mc cn bng ca phn ng ny khng nh hng bi yu t p sut.

67

* Nu T:

S mol kh bn sn phm > s mol kh bn tc cht.

* P tng hn). * P gim hn). V d:

phn ng thin v chiu nghch (chiu t s mol kh

phn ng thin v chiu thun (chiu c nhiu s mol kh

khi p sut gim, phn ng s thin v chiu to sn phm. 3. nh hng ca nhit Trong mt phn ng cn bng, khi tng nhit mc cn bng s di i theo chiu chng li s tng nhit tc l chiu lm nhit h xung, chiu thu nhit. Tri li, khi h nhit mc cn bng s di i theo chiu lm nhit tng ln, chiu ta nhit. V d: vi phn ng: , nn phn ng ta nhit theo chiu to SO3 vy khi h nhit th cn bng s di i theo chiu to ra thm SO3. Tuy nhin, trn thc t, ta khng th h qu thp nhit v lc by gi, vn tc phn ng s qu nh, phn ng xy ra rt chm, khng c li v phng din thi gian. * Cch tnh nhit phn ng ca phn ng cn bng:

68

Phn ng ta nhit Phn ng thu nhit H = Ea1 - Ea - 1 < 0; Gi H = Ea1 - Ea - 1 > 0

ln lt l nng lng kch ng ca phn ng thun v phn ng nghch.

iu kin ng p, ta c:

Theo Arrhnius: k1 = A1e-Ea1/RT k_1 = A_1e-Ea-1/RT Trng hp ny

69

Mun xc nh nhit phn ng H ngi ta o hng s cn bng K nhiu nhit T khc nhau, ri v ng biu din lgK theo 1/T , s c mt ng thng m h s gc l , tung gc l C, t xc nh c H ca phn ng (coi H nh khng i trong khong nhit T kho st).

Vi gim ngha l khi T tng, ph hp vi s kin cn bng di i theo chiu thu nhit khi nhit tng.

tng ngha l khi T gim, ph hp vi s kin Vi cn bng di i theo chiu ta nhit khi nhit gim. 4. p dng nguyn l chuyn dch cn bng

70

Ngi ta vn dng nguyn l chuyn dch cn bng ca Le Chtelier iu khin phn ng cn bng thin nhiu v chiu no m ngi ta mun c. V d: Vi phn ng tng hp amoniac

Phn ng ny ta nhit v c s gim s phn t kh (theo chiu thun). Do mun to ra kh nhiu NH3, ngi ta phi: - Tng nng N2 hay H2, lm gim nng NH3 - Tng p sut. - H nhit phn ng, tuy nhin khng th h nhit qu thp v nh th vn tc phn ng s rt chm, nn ngi ta cn chn nhit ti u va thu c nhiu NH3 trong thi gian cng nhanh cng tt. - Dng cht xc tc thch hp thc y vn tc phn ng xy ra nhanh hn. Trong thc t iu kin thc hin phn ng tng hp amoniac l: - Nhit khong 450 - 500oC. - p sut khong 200 - 300 atm. - Dng cht xc tc bt Fe c hot ha bng hn hp Vi mt phn ng cn bng thi im t bt k, bit phn ng ang trng thi cn bng hay ang dch chuyn theo chiu no th ta tnh thng s Q ca phn ng ri so snh vi hng s cn bng K tng ng ca phn ng. Nu Q = K: phn ng trng thi cn bng. Nu Q < K: phn ng ang dch chuyn theo chiu thun nhm t trng thi cn bng. Nu Q > K: phn ng ang dch chuyn theo chiu nghch nhm t trng thi cn bng. mA(k) + nB(k) pC(k) + qD(k)

71

BI TP CHNG 4 Cu 1. Cho phn ng cn bng:

Biu thc vn tc ca phn ng thun l:

Hy vit biu thc vn tc ca phn ng nghch.

Cu 2. Cho phn ng cn bng:

Biu thc vn tc ca phn ng thun l: v1 = k1[ CO ] [ Cl2 ] 3/2 Hy vit biu thc vn tc ca phn ng nghch.

Cu 3. Cho phn ng cn bng:72

H2(k) + I2(k)

2HI(k)

763 K c hng s cn bng Kc = 45,9 v hng s vn tc phn ng thun l kt = 0,37M - 1.s- 1. Tm gi tr hng s vn tc phn ng nghch kn 763 K.

Cu 4. Vi phn ng: 2CH3I(k) -> CH3-CH3 (k) + I2(k) biu thc vn tc phn ng l: v = k [ CH3-I ] a) Hy cho bit biu thc vn tc ca phn ng nghch. b) Tnh gi tr ca phn ng thun 300oC.

c) Phn ng thun c xy ra c 300oC hay khng? Gii thch. d) nhit no th phn ng nghch xy ra c? e) Vi qu trnh cn bng: 2CH3I(k) CH3-CH3(k) + I2(k) .

Hy cho bit s lin h gia f) Tnh 300oC.

g) Trong s nghin cu vn tc phn ng trn, c cn thit n phn ng nghch 300oC hay khng? Cho: Cht CH3I(k) CH3 - CH3(k) I2(k)

73

20,5 (KJ/mol) (J/K. mol) Coi 254,6

- 84,67 229,5

62,24 260,58

khng i theo nhit .

R = 8,315 J/mol.K.

Cu 5. Vit hng s cn bng Cho bit h thc lin h gia a) 2NOCl (k) b) Zn(r) + CO2(k) c) MgSO4(r) d) 2NO(k) 2NO(k) + Cl2(k) ZnO(r) + CO(k) MgO(r) + SO3(k) N2(k) + O2(k) Co(r) + H2O(k)

(nu p sut tnh bng atm). ca cc phn ng sau:

e) CoO(r) + H2(k)

f) NOBr(k)

NO(k) +

Br2(k)

g) 2SO2(k) + O2(k)

2SO3(k)

h) SO2(k) +

O2(k)

SO3(k) 2NH3(k)

i) N2(k) + 3H2(k) j) BaCO3(r)

BaO(r) + CO2(k)74

Cu 6. Cho bit nh hng ca p sut trong cc phn ng cn bng sau: a) 2SO2(k) + O2(k) b) CO(k) + H2O(k) c) COCl2(k) d) N2(k) + 3H2(k) e) 2NO2(k) 2SO3(k) H2(k) + CO2(k) CO(k) + Cl2(k) 2NH3(k) N2O4(k)

Cu 7. Xem qu trnh: Cl2(k) 2Cl(k)

Mc cn bng ca qu trnh trn s di i nh th no khi tng nhit ? Gii thch. S: Chiu thun. Cu 8. Xem phn ng: A(k) B(k) + C(k)

300oC, Kp = 11,5atm 500oC, Kp = 33 atm a) Phn ng trn thu nhit hay ta nhit? b) Gi s phn ng trn xy ra trong mt giai on th nng lng kch ng Ea ca phn ng c tr s ti thiu bng bao nhiu? Ly ; phng trnh Van't Hoff cho bit lin h Kp theo nhit T l:

Cu 9. 2000 K, phn ng:

75

H2(k) + CO2(k)

H2O(k) + CO(k)

Tnh nng ca mi ha cht mc cn bng nu mt bnh 10lt cha lc u .

Cu 10. S nhit phn carbamat amonium c biu din bng phng trnh:

a) 25oC, p sut tng qut ca kh cn bng vi cht rn l 0,116atm. Tnh Kp ca phn ng. b) Gi s khi cn bng t c, ngi ta thm vo mt lng kh CO2 c p sut ring phn l 0,1atm. Hi p sut cui cng ca CO2 nh hn hay ln hn 0,1 atm? p sut ca NH3 gim hay tng?

Cu 11. Xem phn ng: COCl2(k) CO(k) + Cl2(k)

a) Tr s

cho trn c hp l khng?

b) D on phn ng trn thu nhit hay ta nhit? c) D on nh hng ca nhit n mc cn bng. d) Tnh .

76

e) Tnh h s phn ly phn t c lc u)

l t s gia s

Cu 12. Nng lng t do mol chun thc ca 12,39 .

ln lt l 20,72 v

a) Tnh Kt lun. b) Tnh

ca phn ng:

Tnh t s

. Kt lun.

c) Khi cho acid nitric long tc dng vi kim loi ng ngoi kh tri th nhn thy hin tng g? Da vo kt qu trn gii thch.

Cu 13. Cho bit: Cht298 K

CO(k) - 26,42

CO2(k) - 94,05

Pb(r) 0

PbO(r) - 52,40

(Kcal.mol- 1)77

- 32,81298 K p

- 94,26 8,76

0 6,34

- 45,25 11,07

(Kcal.mol ) 6,95

-1

(cal.K- 1.mol- 1)

Gi s t nhit mol ng p khng i trong khong nhit t 25oC n 127oC. a) Tnh PbO(r) + CO(k) b) Vit biu thc c) Tnh ca phn ng: Pb(r) + CO2(k) .

Cho bit phng trnh Van't Hoff lin h gia

Cu 14. a) Cho phn ng:

Tnh p sut tng qut lc cn bng c b) p sut tng qut 1atm. Tnh Kp. Nu p sut tng qut gim xung cn 0,5atm, th phn ly bin i nh th no? Nu thm Argon vo mi trng iu kin ng p (1atm) th phn ly tng hay gim?78

Cu 15. Xem cn bng: CO2(k) + H2(k) CO(k) + H2O(k)

Gi s ng c th tch Tnh: a)

khng thay i bao nhiu vi nhit . Ngi ta cho vo bnh cu phn .

b) p sut tng qut lc cn bng. c) S mol ca mi loi ha cht sau khi cn bng t c. d)

Cu 16. Vit biu thc hng s cn bng Kc i vi mi qu trnh cn bng sau: a) 4NH3(k) + 3O2(k) 2N2(k) + 6H2O (k)

79

c) 2SO3(k)

2SO2(k) + O2(k)

f) N2(k) + 3H2(k)