GIỚI THIỆU Nguyễn Học Thắng Khoa Công nghệ Kĩ thuật Hóa học Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp... Nội dung Chương 1: KHÍ LÝ TƯỞNG VÀ KHÍ THỰC Chương 2: NHIỆT HÓA HỌC Chương 3: C
Trang 1HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF FOOD INDUSTRY
FACULTY OF CHEMICAL ENGINEERING
Trang 2GIỚI THIỆU
Nguyễn Học Thắng
Khoa Công nghệ Kĩ thuật Hóa học
Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp HCM Điện thoại: (+84) 0906692166
Email: thangnh@cntp.edu.vn
Trang 3 Nội dung
Chương 1: KHÍ LÝ TƯỞNG VÀ KHÍ THỰC
Chương 2: NHIỆT HÓA HỌC
Chương 3: CHIỀU VÀ GIỚI HẠN CỦA QUÁ TRÌNH
Chương 4: CÂN BẰNG HÓA HỌC
Chương 5: CÂN BẰNG PHA VÀ CÂN BẰNG PHA TRONG HỆ MỘT CẤU TỬ
Chương 6: DUNG DỊCH VÀ CÂN BẰNG DUNG DỊCH (LỎNG – HƠI VÀ LỎNG – LỎNG)
Chương 7: CÂN BẰNG DUNG DỊCH LỎNG – RẮN (SỰ HÒA
TAN VÀ KẾT TINH)
Chương 8: HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT VÀ HẤP PHỤ
GIỚI THIỆU
Trang 4 Tài liệu tham khảo
Xem danh mục tài liệu tham khảo trang 134, giáo trình Hóa lý I (ĐHCNTP TPHCM, lưu hành nội bộ, 2013
GIỚI THIỆU
Trang 5Tín chỉ: 2
Tiểu luận hoặc bài tập: 20%
Thi giữa kỳ: 30%
Thi cuối kỳ: 50%
GIỚI THIỆU
Trang 6KHÍ LÝ TƯỞNG VÀ KHÍ THỰC
Trang 7KHÍ LÝ TƯỞNG
Định nghĩa KHÍ LÝ TƯỞNG
Khí tưởng tượng
Hạt giống nhau
Kích thước vô cùng nhỏ (≈O) so với Vkhí
Không tương tác với nhau
Chỉ va chạm đàn hồi với tường bao quanh nó
=> Khí LÝ TƯỞNG luôn là nghiệm đúng đối với các định luật thực nghiệm với mọi điều kiện thí
nghiệm
Trang 8Các khái niệm
tính chất của khối khí lý tưởng (tính chất thay đổi kéo theo trạng thái thay đổi)
Phương trình trạng thái: hàm giữa các thông số trạng
thái
N/m 2 = 1 Pa = 10 -5 bar = 1,0197x10 -5 atm = 7,506x10 -3 mmHg, torr, psi
của các phân tử
T(K)=t(oC) + 273,15
KHÍ LÝ TƯỞNG
Trang 9Các định luật thực nghiệm: nghiên cứu chất khí ở T và p của phòng thí nghiệm, và đúng khi:
- T không quá thấp
- p không quá lớn
- không có phản ứng hóa học xảy ra
- khí lý tưởng
KHÍ LÝ TƯỞNG
Trang 10 Trong quá trình đẳng nhiệt (T = hằng số):
p1V1 = p2V2 = hằng số
Ví dụ 1.1 (trang 2): cho V1=2 lit, p1= 1 atm, p2 = 4 atm
=> V2 = ?
KHÍ LÝ TƯỞNG
Định luật Boyle – Mariotte
Trang 11 Trong quá trình đẳng tích (V = hằng số):
p1
T1 =
p2
T2 = hằng số
Ví dụ 1.2 (trang 3): T1 = 30 oC, p1 = 2atm, T2 = 80oC
=> p2 = ? atm
KHÍ LÝ TƯỞNG
Định luật Charles
Trang 12 Trong quá trình đẳng áp (p = hằng số):
V1
T1 =
V2
T2 = hằng số
Ví dụ 1.3 (trang 3): T1 = 273K, V1 = 2,14 lit, T2 = 315K
=> V2 = ? lit
KHÍ LÝ TƯỞNG
Định luật Gay Lussac
Trang 13 Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, số phân tử của mọi
chất khí bằng nhau trong các thể tích bằng nhau
V= k.n
V: thể tích chất khí
k: hằng số tỉ lệ
n: số mol khí
Đktc (To = OoC, po = 1atm, 1 mol khí chứa No = 6,023x1023
phân tử khí) Vo = 22,4 lit
Với mọi chất khí lý tưởng
po.𝑉𝑜
T0 = hằng số = R = 8,314 jmol K
KHÍ LÝ TƯỞNG
Định luật Avogadro
Trang 14 Hằng số khí hay hằng số khí lí tưởng, kí hiệu R, là tích số
giữa hằng số Avogadro N A và hằng số Boltzmann k B:
R = N A k B và có giá trị R = 8,314 Jmol−1K−1
R=0,082054 atm.l/mol.K
R = 62360 ml.mmHg/mol.K
R=1.987 cal/mol.K
1 cal = ? J = ? L.atm
KHÍ LÝ TƯỞNG
Định luật Avogadro
Trang 15 Xét chiều quá trình (1) => (2) (T=const), (2)=>(3) (V=const)
p1V1 = p2V2 p2
T2 = p3
T3
𝑃1V1
T1 = p3𝑉3
T3 = 𝑅 ⇒pV = RT
phương trình khí lí tưởng đối với n mol khí:
p×V = n×R×T
với
p là áp suất khối chất khí
V là thể tích khối khí
n là số mol khí được chứa trong thể tích V
T là nhiệt độ của khối khí
KHÍ LÝ TƯỞNG Phương trình trạng thái khí lý tưởng
Trang 16 Ở một nhiệt độ xác định, áp suất toàn phần của một hỗn hợp
khí bằng tổng số áp suất riêng phần của các cấu tử của hỗn hợp
p tp = p = ∑p i P
Phân mol xi của cấu tử i trong hỗn hợp khí là:
xi = ni / ∑ni = pi/ptp
Áp suất riêng phần pi của mỗi cấu tử của hỗn hợp khí có thể tích
V là áp suất mà cấu tử ấy gây ra khi đứng riêng một mình và
cũng chiếm thể tích V ở cùng một nhiệt độ
p i = x i p tp
Ví dụ 1.4 trang 5
KHÍ LÝ TƯỞNG
Định luật Dalton
Trang 17 Sử dụng phương trình trạng thái khí thực của J.H Van der
Waals:
- Phân tử khí dạng cầu cứng
- Thể tích khí phải xét đến thể tích phần tử khí (trong khí lý tưởng V≈O)
- Có lực hấp dẫn
- Áp suất khí thực tác động lên thành bình chứa sẽ khác áp suất khí lý tưởng
KHÍ THỰC
Trang 18 Phương trình trạng thái khí thực hay Phương trình Van der
Waals do Johannes Diderik van der Waals đề xuất năm 1873, dựa trên hai giả thuyết:
Các phân tử khí có kích thước nhất định
Các phân tử hút nhau bằng lực có bán kính tác dụng ngắn
( lực Van der Waals )
Ta có: Vthực=Vlí tưởng + b (hay Vlt = Vth - b)
Do lực hút phân tử: C 2 ≈ 1/V 2
th
Áp suất: pth = plt – a/V2th hay plt = pth + a/V2th
Thể tích thực cho n mol: V (n mol) = n.Vth
=> (pth + a/V2th).(V-b) = nRT
a hằng số tỉ lệ
b đại lượng liên quan thể tích thực của khí
KHÍ THỰC
Trang 201.1 -> 1.15
BÀI TẬP