MỤC TIÊU CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC• Nghiên cứu các quy luật về sự biến chuyển tương hỗ của hóa năng và các dạng năng lượng khác trong các quá trình hóa học.. • Nghiên cứu các điều kiện tự diễ
Trang 1HÓA LÝ 1
(physical chemistry 1)
ThS NGUY N H U ỄN HỮU ỮU
MÔN HỌC
Trang 2N I DUNG 30 ỘI DUNG 30
N I DUNG 30 ỘI DUNG 30 tiết
Ch ương 1 Nhiệt hóa học ng 1 Nhi t hóa h c ệt hóa học ọc
Ch ương 1 Nhiệt hóa học ng 2 Chi u và gi i h n c a quá trình ều và giới hạn của quá trình ới hạn của quá trình ạn của quá trình ủa quá trình
Ch ương 1 Nhiệt hóa học ng 3 Cân b ng hóa h c ằng hóa học ọc
Ch ương 1 Nhiệt hóa học ng 4 Lý thuy t cân b ng pha ết cân bằng pha ằng hóa học
Ch ương 1 Nhiệt hóa học ng 5 Cân b ng pha trong h m t c u t ằng hóa học ệt hóa học ột cấu tử ấu tử ử
Ch ương 1 Nhiệt hóa học ng 6 Dung d ch, cân b ng l ng - h i ịch, cân bằng lỏng - hơi ằng hóa học ỏng - hơi ơng 1 Nhiệt hóa học
Ch ương 1 Nhiệt hóa học ng 7 Cân b ng l ng – r n ằng hóa học ỏng - hơi ắn
Ch ương 1 Nhiệt hóa học ng 8 Hóa keo
Trang 3NHIỆT HÓA HỌCCHEMICAL THERMODYNAMICS
CHƯƠNG 1
Trang 4MỤC TIÊU CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC
• Nghiên cứu các quy luật về sự biến chuyển tương
hỗ của hóa năng và các dạng năng lượng khác
trong các quá trình hóa học.
• Nghiên cứu các điều kiện tự diễn biến (phản ứng hóa học) và các điều kiện bền vững (trạng thái cân bằng) của các hệ hóa học.
Trang 51 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
thống và môi trường)
• System (Hệ): part of the universe
we are interested in
• Surroundings(môi trường ): the rest
of the universe
Trang 61 M T S KHÁI NI M C B N ỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Ố KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỆM CƠ BẢN Ơ BẢN ẢN
1 M T S KHÁI NI M C B N ỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Ố KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỆM CƠ BẢN Ơ BẢN ẢN
Trang 71 M T S KHÁI NI M C B N ỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Ố KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỆM CƠ BẢN Ơ BẢN ẢN
1 M T S KHÁI NI M C B N ỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Ố KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỆM CƠ BẢN Ơ BẢN ẢN
Trang 81 M T S KHÁI NI M C B N ỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Ố KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỆM CƠ BẢN Ơ BẢN ẢN
1 M T S KHÁI NI M C B N ỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Ố KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỆM CƠ BẢN Ơ BẢN ẢN
Trang 92 NHIỆT VÀ CÔNG
Năng lượng là thước đo độ vận động của vật chất ứng với những hình thái vận động khác nhau của vật chất chúng ta có những hình thái năng lượng khác nhau như thế năng, động năng, nội năng…
Hai dạng thể hiện của năng lượng hóa học là:
NHIỆT (Q) và CÔNG (W)
Lưu ý: không có giá trị năng lượng bằng 0 tuyệt đối
mà chỉ có năng lượng bằng 0 ứng với một hệ quy chiếu chuẩn nào đó.
Trang 10Nội năng (U)
Nội năng (U) là năng lượng có sẵn, ẩn dấu bên trong hệ
Trang 11Quy ưới hạn của quá trình c v d u ều và giới hạn của quá trình ấu tử
Quy ưới hạn của quá trình c v d u ều và giới hạn của quá trình ấu tử
Theo qui ước về dấu của nhiệt động học:
• Nếu hệ tỏa nhiệt thì nhiệt có trị số âm, q < 0
• Nếu hệ thu nhiệt thì nhiệt có trị số dương, q > 0
• Nếu hệ nhận công thì công có trị số âm, W < 0
• Nếu hệ sinh công thì công có trị số dương, W > 0
Trang 123 NGUYÊN LÝ I – NHIỆT ĐỘNG HỌC
BIỂU THỨC TOÁN HỌC
Nếu q i và w i là nhiệt và công trao đổi giữa hệ với môi trường
ngoài theo đường quá trình i thì q i và w i riêng rẽ thay đổi theo
đường quá trình nhưng tổng số qi + wi luôn luôn là một hằng số
không tùy thuộc đường quá trình mà chỉ tùy thuộc vào trạng
thái đầu và trạng thái cuối của hệ mà thôi
Trang 13NHIỆT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ QUÁ TRÌNH
ΔT p = Qp –
nR T
Trang 14c Quá trình giản nở đẳng nhiệt KLT
Định luật Joule: nội năng của khí lý tưởng chỉ
phụ thuộc vào nhiệt độ
U
ΔT T = 0
NHIỆT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ QUÁ TRÌNH
Trang 154 ĐỊNH LUẬT HESS
N i dung nh lu t Hess ột cấu tử địch, cân bằng lỏng - hơi ật Hess
Trong quá trình đẳng áp hay đẳng tích, nhiệt phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không phụ thuộc vào trạng thái trung gian của quá trình
QV = ΔU và QU và Qp = ΔU và QHĐối với các quá trình của khí lý
tưởng:
ΔU và QH = ΔU và QU + RTΔU và Qn
H = U + PV ( enthalpy) – hàm trạng thái
Trang 164 ĐỊNH LUẬT HESS
H qu nh lu t Hess ệt hóa học ả định luật Hess địch, cân bằng lỏng - hơi ật Hess
H
ΔT ngh chịch = - H ΔT thu nậnH
Trang 17 H1 = H2 + H3
Trang 18M I QUAN H GI A ENTANPI VÀ N I N NG Ố KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỆM CƠ BẢN ỮA ENTANPI VÀ NỘI NĂNG ỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN ĂNG
M I QUAN H GI A ENTANPI VÀ N I N NG Ố KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỆM CƠ BẢN ỮA ENTANPI VÀ NỘI NĂNG ỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN ĂNG
Đối với những quá trình có chất phản ứng hay sản phẩm phản ứng ở thể khí thì H và U có thể khác xa nhau
Trang 195 NHI T DUNG (C) ỆT DUNG (C)
Nhiệt dung: Nhiệt dung riêng của một chất bất kỳ
là nhiệt lượng cần cung cấp cho một đơn vị khối
lượng chất đó để làm tăng nhiệt độ thêm 1o
Trang 206 NHI T CHUY N PHA ( ỆT DUNG (C) ỂN PHA ( λcp)
• Nhiệt chuyển pha là nhiệt lượng cần thiết cần cung cấp cho một đơn vị khối lượng chất thực hiện quá trình chuyển pha
• Quá trình chuyển pha các chất nguyên chất là đẳng nhiệt
- Nhiệt hóa hơi và nhiệt ngưng tụ:
Trang 217 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu ứng nhiệt phản ứng
Định luật Kirchhoff
∆HT = H ∆ o + C ∫∆ pdT
Công thức gần đúng (trong khoảng nhiệt độ hẹp)
∆HT2 = H ∆ 1 + C ∆ p(T2 – T1)