Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Chương 4: Nhiệt động học - Coggle Diagram
Chương 4: Nhiệt động học
Nguyên lý cơ bản về năng lượng
Nhiệt lượng (Q/ΔH): Đơn vị: J, J/mol, cal
Định luật bảo toàn năng lượng
Nhiệt độ - Nhiệt lượng: Đơn vị °C, K
Quy ước
Thu nhiệt: Q > 0
Toả nhiệt Q < 0
Nhiệt dung riêng và truyền nhiệt
Định luật bảo toàn năng lượng: Q1 + Q2 + Q3 + ... = 0
Biểu thức: Q = C × m × ΔT
Q: Nhiệt trao đổi (J)
C: Nhiệt dung riêng (J/g.K)
m: khối lượng chất (g)
ΔT = T cuối - T đầu
Năng lượng và quá trình biến đổi trạng thái
Quá trình chuyển pha
Rắn ↔ Lỏng ↔ Hơi
Nhiệt nóng chảy, bay hơi (ΔH > 0)
Nhiệt đông đặc, ngưng tụ (ΔH < 0)
Nguyên lý thứ nhất nhiệt động học
Phản ứng hóa học đi kèm trao đổi nhiệt với môi trường
Lưu ý khi tính ΔH
Phụ thuộc hệ số tỉ lượng, trạng thái (rắn, lỏng, khí)
Phản ứng nghịch: ΔH ngược dấu
Phép đo nhiệt lượng
Phép đo ở P không đổi
Dụng cụ: Nhiệt lượng kế cốc café
Cách tính
Qdd = Cdd.mdd.ΔT
Qpư + Qdd = 0
Phép đo ở V không đổi
Dụng cụ: Bom nhiệt lượng
Cách tính
Qpư + Qnước + Qbom = 0
Qnước = Cnước.mnước.ΔT
Qbom = Cbom.ΔT
Định luật Hess
Nội dung: ΔH tổng = Tổng ΔH các bước phản ứng
Ý nghĩa: Tính ΔH cho phản ứng khó xảy ra
Phương phá đại số
Tính nhiệt của phản ứng hóa học
Entanpi sinh chuẩn của chất (ΔH°s)
Định nghĩa: Entanpi tạo 1 mol hợp chất từ đơn chất
Lưu ý
∆Hos của các nguyên tố (đơn chất) bằng 0
∆Hos trong dung dịch được tính cho dung dịch có nồng
độ 1M cộng với nhiệt hòa tan
Hầu hết ∆Hos đều mang dấu âm
∆Hos để so sánh độ bền nhiệt của các chất cùng nhóm, ∆Hos càng âm thì hợp chất càng bền nhiệt.
Kí hiệu: ∆Hos hoặc ∆Ho298,s
Tính ΔH°pu
Công thức: ΔH°pu = ΣnΔH°s(sản phẩm) - ΣmΔH°s(tác chất)
Entropi và nguyên lý thứ hai của nhiệt động học
Khái niệm entropi (J/K.mol)
Đặc điểm
S°(khí) > S°(lỏng) > S°(rắn)
Với chất khí, M càng lớn thì S càng lớn
Cấu trúc phân tử càng phức tạp, S càng lớn
T tăng, S tăng
Chất lỏng hoặc rắn hoà tan vào dm thì S tăng
Entropi tiêu chuẩn
S°
25°C
P=1atm
CM =1M
Quá trình hóa học
aA + bB→cC + dD
ΔS° = (cS°C + dS°D) - (aS°A + bS°B)
ΔS°hệ = ΔS°pư = ∑mS°sản phẩm - ∑nS°tham gia
Năng lượng tự do Gibbs
Định nghĩa: ΔG = ΔH - TΔS
Tính tự diễn biến và ΔG
ΔG < 0: phản ứng tự xảy ra theo chiều thuận
ΔG > 0: phản ứng không tự xảy ra theo chiều thuận
ΔG = 0: quá trình ở trạng thái cân bằng
ΔG°pư = ∑ΔG°s(sản phẩm) - ∑ΔG°s(tham gia)
Quan hệ giữa ΔS, ΔH và tính tự diễn biến
ΔShệ > 0 → Quá trình thuận lợi về entropy
ΔHhệ < 0 → Quá trình thuận lợi về entanpy
ΔGhệ < 0 → Quá trình luôn tự xảy ra
ΔShệ và ΔHhệ cùng dấu → Tính tự diễn biến còn phụ thuộc vào nhiệt độ.