Mt s im cn ch khi hc mn Ho hc i cng

TRNG H GTVTCHNG TRNH HO HC NG DNG

KHOA KHCB BM HO

1. Chng trnh: 03 tn ch

2. Gio trnh: Gio trnh chun: Ho Hc i cng: Phn II - i cng cc quy lut ca cc qu trnh Ho hc Mai ng Khoa, o Quang Lim, Nguyn Vn Tam, NXB H GTVT -2008.

3. Ti liu tham kho:

+ C s l thuyt cc qu trnh Ho hc: Nguyn Hnh - Phn II NXB GD - 1998 + Ho hc i cng tp 1,2,3 - Rier Dider (ting Vit) NXB GD 1996.

+ Ho hc i cng V ng NXB GD 2000.

+ Bi tp Ho i cng - tp 1,2 - Rier Dider V ng ch gii - NXB GD 1996.

. (cc ti liu gii thiu trn lp khc..vv.)

4. Ni dung c bn ca mn hc: Gm 04 chng:

Chng I: Nhit ng hc: Nghin cu cc nguyn l, p dng cc nguyn l, chiu hng, gii hn ca cn bng ho hc; cc yu t nh hng ln cn bng ho hc.

Chng II: ng ho hc: Nghin cu vn tc, cc yu t nh hng; c ch phn ng; xc tc, keo t, nh tng, nha ng... Chng III: Dung dch: Nghin cu cc phn ng trong dung dch, cc yu t nh hng ln phn ng, cc phng php tm KLPT qua dung dch in li.

Chng IV: in ho hc: Nghin cu cc phn ng oxy ho kh, pin in, s chuyn ho in nng, bn cht ca s in phn, n mn kim loi, cc phng php chng n mn kim loi 5. nh gi hc phn:

GV s cng b trn lp Kim tra kt thc hc phn: ( thi: cu 1 (3), cu 2 (3), cu 3 (4))

6. Hng dn seminar: Cn t nht 60pht chun b cho 01 tit hc trn ging ng.

7. Lin h: BM Ho P808-A6 trng HGTVT HN Lng Thng - ng a H Ni.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bi ton

n theo dng GV tm tt trn lp

Chng 1. + Dng p dng nhit phn ng v tnh ton theo nh lut Hess

+ Dng (G

+ Dng tnh theo cn bng

Chng 2. + Dng phng trnh ng hc v = k.CA.CB.

+ Dng quan h k v t

Chng 3. + Dng cc nh lut Raun, Vant Hoff cho dung dch phn t v dung dch in li

+ Dng Nhit ho tan

+ Dng pH xui v ngc

+ Dng tch s tan

Chng 4. + Dng tnh th in cc v sc in ng ca pin

+ Dng tnh th phn cc Eph = Epc + (

+ Dng in phnMT S CU HI V TR LI THAM KHOLu

* R = 22,4/273 0.082 tnh theo phng trnh trng thi. R= 8,314 Tnh theo J.

* Cc phng trnh c ng khung

* Phn bit iu kin thng v iu kin chun.

* K hiu K v k.

* Lu kJ v J. n v

* n v ca G; H ca mt cht v ca mt qu trnh

* Cc nh lut Hess, Vant Hoff, Raun, Faraday....

* Lu cc bc lm bi

+ Vit phng trnh phn ng

+ t n khi s dng

+ Vit biu thc ri thay sCu hi. Pht biu v vit biu thc ton hc ca nguyn l I? Khi nim nhit ng tch, nhit ng p, thit lp mi quan h gia chng? Hm trng thi l g? Vit (U = QV l ng hay sai, ti sao?

Pht biu Khng th ch to c ng c vnh cu loi I (ng c khng tiu tn nng lng) Biu thc ton: Tn ti mt hm trng thi U - ni nng.

Vi mt qu trnh v cng nh; biu thc vi phn ca nguyn l I:

dU = (A + (Q haydU + PdV = (Q + (A. Vi A l cng c ch.

Nh vy: Bin thin ni nng ca h bng tng nhit v cng do h nhn c.

Q + A = ( U

Nhit ng tch (QV) l nhit h nhn vo hay to ra trong mt qu trnh no xy ra trong iu kin ng tch. Khi V = const, (A'=0: dU = (QV hay (U = QV

(1.7)

Nhit ng p (QP) l nhit h nhn vo hay to ra trong mt qu trnh no xy ra trong iu kin ng p. Khi P = const, (A'=0 ta c (H = Qp.

Quan h:

i vi h kn: Qp = (H = (U + P(V = Qv + P(V.

i vi phn ng ho hc:

Khi cc cht tham gia v to thnh ng th, trng thi rn, lng: (V ( 0. Khi :

Qp = (H = (U = Qv

H c cht kh tham gia: (Vh = (Vkh = (nRT/P. Khi : Qp = Qv + (nRT

Vi (n = tng s mol sn phm kh tng s mol cht tham gia th kh

= (n(sp-kh) - (n(tg-kh).

V d: 2SO3(k) O2(k) + 2SO2(k). Phn ng ny c (n= 2+1-2 = 1.

C6H6(h) + 7,5O2(k) = 6CO2(k) + 3H2O(l). Phn ng ny c (n= 6-7,5-1 = -2,5.

Vit (U = QV. Q khng l hm trng thi, U l hm trng thi vit (U = QV ng trong trng hp V=const, h khng sinh c ch.Cu hi. Pht biu nh lut Hess, ly v d minh ho? Pht biu v chng minh ba h qu ca nh lut Hess?

Ni dung nh lut: Hiu ng nhit ca phn ng ho hc ch ph thuc vo trng thi u ca cc cht tham gia v trng thi cui ca cc cht sn phm, m khng ph thuc vo cc giai on trung gian.

V d: T C2H2(k) iu ch C2H6(k) c th theo hai cch khc nhau:

Theo nh lut Hess: (H1 = (H2 + (H3

H qu 1.

Ni dung: Hiu ng nhit ca phn ng nghch bng tr hiu ng nhit ca phn ng thun. Chng minh: Xt mt h hai trng thi (I) v (II) qua bin i chu trnh:

(Ht

Chu trnh ny cho (Ht + (Hn = 0.

Do : (Ht = - (Hn

(HnV d: C2H4(k) + H2(k) C2H6(k) (H1 = -136,95 kJ

C2H6(k) C2H4(k) + H2(k) (H2 = 136,95 kJ

H qu 2.

Ni dung: Hiu ng nhit ca phn ng bng tng nhit sinh ca cc cht sn phm tr i tng nhit sinh ca cc cht phn ng.

Trong : Sinh nhit l hiu ng nhit ca qu trnh hnh thnh mt mol cht t cc n cht trng thi bn vng.

trng thi chun th nhit sinh gi l nhit sinh chun k hiu: (Ho298,s.

Nhit sinh ca n cht bng khng. Ch i vi nhng cht c nhiu dng th hnh th dng th hnh km bn mi c nhit sinh.

Chng minh: Qua bi ton: tnh hiu ng nhit ca phn ng sau

AB +CD = AC + BD

Bit sinh nhit ca cc cht AB, CD, AC, BD.

T chu trnh ta d dng nhn thy:

(HT = a(Hs(AC) + b(Hs(BD) - c(Hs(AB) - d(Hs(AC). (pcm)

H qu 3.

Ni dung: Hiu ng nhit ca phn ng bng tng nhit chy ca cc cht tham gia phn ng tr tng nhit chy ca cc cht sn phm.

Trong : Nhit chy l hiu ng nhit ca qu trnh t chy mt mol cht bng oxi phn t cho n khi to thnh cc oxit cao nht, bn.

Nh vy nhit chy ca O2 bng khng.

Biu thc ton: (H = (((Hc,tg - ((Hc,sp Chng minh: Da trn nh lut Hess v hai h qu 1 v 2 ca nh lut.

Xt phn ng:

3C2H2(k) C6H6(l)Da trn s thit lp s phn ng sau:

p dng nh lut Hess ta thy:

(Hpu + (H = 3(H( (Hpu = 3(H - (H

Cu hi. Pht biu v vit biu thc ton hc ca nguyn l II, p dng cho h c lp? T nu iu kin xt chiu din bin v gii hn ca qu trnh xy ra trong h c lp l g?

Ni dung: Khng th ch to c ng c vnh cu loi 2 (ng c c kh nng bin i ton b nhit thnh cng Kenvin Planck).

Biu thc: hay

Du bng xy ra khi qu trnh xy ra thun nghch vi Qtn.

Du > khi qu trnh bt thun nghch vi Qbtn.

- Nu dS > 0, hay (S > 0: Phn ng t xy ra.

- Nu dS = 0 hay (S = 0: Phn ng t trng thi cn bng.

Vi h c lp ta c: (Q = 0 hay Q = 0, theo ta c: dS((0, nh vy entropi ca h c lp ch c th tng ch khng gim.

Nu trong h xy ra mt qu trnh bt thun nghch (t din bin) no th dS < 0, hay (S < 0, S tng.

Nu trong h din ra cc qu trnh thun nghch (cn bng) th dS = 0, S t cc i.

Nh vy: entropi l o tnh khng thun nghch ca qu trnh xy ra trong h c lp, hay n l tiu chun nh gi chiu din bin ca cc qu trnh xy ra trong h c lp. Trong h c lp qu trnh t din bin theo chiu tng entropi.

Tiu chun ny ch p dng i vi h c lp, vi nhng h khng c lp (hay nhng phn khc nhau ca h c lp), vi nhng h khng c lp cc qu trnh vn c th t din ra theo chiu gim entropi.

Cu hi. Lp cng thc tnh (S ca qu trnh gin n ng nhit kh l tng? T cho bit v sao trong h c lp, kh l tng li t gin n t ni c p sut cao v ni c p sut thp?

* Xt n = 1 mol

Theo nguyn l 1 ta c: (U = Q + A

V T=const (U = 0 (V ni nng ca kh l tng ch ph thuc vo nhit )

Q = - A =

EMBED Equation.3 = = RTln

Chia hai v cho T:

Ta c: P1V1=RT=P2V2

* Nu n (mol)

* Trong h c lp: Kh gin n t V1 V2 , Ta c: V2 >V1 P1 >P2 ln> 0

EMBED Equation.3 Phn ng t xy ra trong h c lp Vy trong h c lp kh l tng t gin n t ni c p sut cao sang ni c p sut thp.

Cu hi. ngha hm G? iu kin cn bng, t din bin ca qu trnh?

ngha vt l ca th ng p G Trong cc qu trnh thun nghch ng p, ng nhit ta c:

(A = dG hay A = (G = (H - T(S

Nh vy trong cc qu trnh ng p ng nhit thun nghch, bin thin hm G bng cng hu ch (cc i) ca qu trnh.

Khi h hp th mt lng nhit (H trong qu trnh ng p ng nhit th ch mt phn ((G) l c th chuyn t do thnh cng, cn phn cn li (T(S) dng lm thay i hn lon ca h (entropi). Chnh v th m G cn gi l nng lng t do Gibbshay entanpi t do.

iu kin cn bng, t din bin ca qu trnh?

Trong trng hp h khng sinh cng c ch ((A = 0), trong iu kin ng p (P = const) ng nhit (T = const):

dG = 0 ng vi cc qu trnh thun nghch (cn bng)

dG < 0 ng vi cc qu trnh bt thun nghch (t din bin).

y chnh l iu kin cn bng v t din bin tng qut ca mt qu trnh trong iu kin P, T khng i. Trong thc t a phn cc phn ng ho hc din ra trong iu kin ng p ng nhit, nn cc iu kin ny c ngha rt quan trng khi kho st cc phn ng ho hc, y cng chnh l ngha quan trng nht ca th ng p ng nhit trong ho hc.

Cu hi. Nu nguyn tc tnh (G ca phn ng ho hc? Ti sao nhit khng th chuyn hon ton thnh cng?*Tnh G. V d c phn ng: aA + bB = eE + dD

Cch 1: GT,pu = HT - TST,puTrong

(ST,pu = e(SE + d(SD - a(SA - b(SB.

Cch 2:

Hay

Trong (Gs,T : th ng p to thnh ca mt cht nhit T, p sut P l bin thin th ng p ca qu trnh hnh thnh 1mol cht t cc n cht bn trong iu kin T, P khng i.

* Nhit khng th chuyn hon ton thnh cng v: A* = G = (H - T(S hay (H = (G + T(S

Khi h hp th mt lng nhit (H trong qu trnh ng p ng nhit th ch mt phn ((G) l c th chuyn t do thnh cng c ch A*; cn phn cn li (T(S) dng lm thay i hn lon ca h.Cu hi. Trnh by s ph thuc ca th ng p G vo p sut.

T dG = VdP SdT, trong iu kin ng nhit, T = const, ta c:

dG = VdP ( G(P2) = G(P1) +

* Vi cht lng, cht rn, trong nhng khong p sut khng qu ln ta coi V khng thay i khi ta thay i p sut: G(P2) = G(P1) + V(P2 P1), nhng p sut khng qu ln V(P2 P1)