HOÁ HỌC ĐẠI CƯƠNG Tài liệu tham khảo bắt buộc ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HOÁ HỌC ĐẠI CƯƠNG Tài liệu tham khảo đọc thêm Lâm Ngọc Thiềm, Bùi Duy Cam Hóa Đại Cương NXB ĐHQGH.
Trang 1Tài liệu tham khảo bắt buộc
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Tài liệu tham khảo đọc thêm
Lâm Ngọc Thiềm, Bùi Duy Cam Hóa Đại Cương NXB ĐHQGHN, 2007
Vũ Đăng Độ, Trịnh Ngọc Châu, Nguyễn văn Nội Bài tập cơ sở lý thuyết các quá trình hóa học NXB GD Tái bản lần 4, 2010
Steven S Zumdahl, Chemistry (seven edition) Houghton Miflin Company Boston New York, 2007
Trang 2Phần I Cấu tạo chất
Chương 1: Cấu tạo nguyên tử
Chương 2: Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học
Chương 3: Các trạng thái tập hợp của chất
Phần II Cơ sở lý thuyết các quá trình hóa học
Chương 4: Nhiệt động học hóa học
Chương 5: Cân bằng hóa học
Chương 6: Động hóa học
Chương 7: Dung dịch
Chương 8: Phản ứng oxi hóa khử Điện hóa học
Nội dung chi tiết môn học
Trang 31. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
2. Hằng số cân bằng Kp, Kc Định luật tác dụng khối lượng.
Mối liên hệ giữa K và ∆G 0
pư Sự phụ thuộc của hằng số cân bằng vào nhiệt độ - Hệ thức Van’t Hoff.
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng Sự chuyển
dịch cân bằng, nguyên lý Le Chatelier
Chương 5: Cân bằng hóa học
Trang 41. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
Chương 5: Cân bằng hóa học
Trang 51. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
Chương 5: Cân bằng hóa học
Nâu Không màu
Trang 61. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
Chương 5: Cân bằng hóa học
Nâu Không màu
Trang 71. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
Tới một thời điểm màu sắc ngừng thay đổi, và chúng ta có một hỗn hợp N2O4 và NO2 Ta nói phản ứng đạt trạng thái cân bằng (phản ứng đạt cân bằng).
Chương 5: Cân bằng hóa học
Trang 81. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
Chương 5: Cân bằng hóa học
Trang 91. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
Chương 5: Cân bằng hóa học
Trang 101. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
Trang 111. Khái nhiệm về trạng thái cân bằng hóa học
Chương 5: Cân bằng hóa học
Trang 122 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Hằng số cân bằng biểu diễn qua nồng độ.
Định luật tác dụng khối lượng
Trang 13Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học Hằng số cân bằng, K, là tỷ lệ các sản phẩm trên các chất tham gia p/ư:
K càng lớn thì tại cân bằng nồng độ sản phẩm càng lớn.
K càng nhỏ thì tại cân bằng nồng độ các chất tham gia phản ứng càng lớn
• Nếu K >> 1, các sản phẩm chiếm ưu thế tại cân bằng và cân bằng chuyển sang phải.
• Nếu K << 1, các chất tham gia phản ứng chiếm ưu thế, cân bằng chuyển dịch sang trái.
Trang 14Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Trang 15Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Hằng số cân bằng biểu diễn qua áp suất.
Px: áp suất riêng phần của chất khí X.
Trang 16Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Nồng độ, Px: ở trạng thái cân bằng
Trang 17Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Trang 18Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Trang 19Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Trang 20Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Đổi chiều của phản ứng
Trang 21Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học Mối quan hệ giữa thế đẳng áp ∆G và hằng số cân bằng K
Dung dịch loãng
Trang 22Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học Mối quan hệ giữa thế đẳng áp ∆G và hằng số cân bằng K
Trang 23Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học Mối quan hệ giữa thế đẳng áp ∆G và hằng số cân bằng K
Trang 24Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học Mối quan hệ giữa thế đẳng áp ∆G và hằng số cân bằng K
a Ở 25 0 C và áp suất hơi riêng phần của mỗi khí là 1 atm thì phản ứng
có xảy ra hay không? Nếu có thì hiệu suất=?
b Xác định chiều xảy ra phản ứng ở 100 0 C?
Trang 25Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học Mối quan hệ giữa thế đẳng áp ∆G và hằng số cân bằng K
H(%)=100*(P0-Pcb)/P0 R= 0,082 (L/mol.k); R=8,31 j/mol.K = 1,987 cal/mol.K; T=298 K; ∆G 0
298 = -RT*Kp; Kp= 1000*10,26/(1.987*298)=17 Kp=P 2
NO2cb /PN2O4cb = 17= (1+2x) 2 /(1-x); 4x 2 + 4x +1 = 17-17x; 4x 2 +13x-16 =0 ; (x1=0.95; x2=-4.2) H(%)=0.95*100/1=95%.
Trang 26Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học Mối quan hệ giữa hằng số cân bằng K và hiệu ứng nhiệt ∆H
Định luật Van’t Hoff
Trang 27Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Mối quan hệ giữa hằng số cân bằng K và hiệu ứng nhiệt ∆H
Định luật Van’t Hoff
Ví dụ 1
Trang 28Chương 5: Cân bằng hóa học
2 Hằng số cân bằng và mức độ diễn ra của phản ứng hóa học
Mối quan hệ giữa hằng số cân bằng K và hiệu ứng nhiệt ∆H
Định luật Van’t Hoff
Ví dụ 2
∆H 0 = -112,968 KJ/mol
Trang 29Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Sự chuyển dịch cân bằng Nguyên lý Le Chatelier Ảnh hưởng của nhiệt độ Ảnh hưởng của nồng độ Ảnh hưởng của áp suất
Trang 30Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Sự chuyển dịch cân bằng
∆G 0
Trang 31Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Trang 32Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ảnh hưởng của nồng độ
Trang 33Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Trang 34Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ảnh hưởng của áp suất
Trang 35Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ví dụ 1
Trang 36Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ví dụ 2
Trang 37Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ví dụ 3
Trang 38Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ví dụ 4
Trang 39Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ví dụ 4
Trang 40Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ví dụ 5
Trang 41Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Bài tập 1
Trang 42Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Bài tập 2
Trang 43Chương 5: Cân bằng hóa học
3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng, nguyên lý Le
Chatilier
Ảnh hưởng của xúc tác