Luận văn tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Sự hiểu biết về cấu trúc, năng lượng và cơ chế phản ứng để lý giải các quy luật diễn biến của một quá trình hóa học là nhiệm vụ hàng đầu của bộ môn Hóa lý. Nói cách khác, nắm chắc các kiến thức Hóa lý giúp các nhà khoa học hiểu sâu sắc hơn bản chất của quá trình hóa học. Bài tập Hóa lý đóng vai trò quan trọng trong việc dạy và học hóa lý nói riêng và Hóa học nói chung. Muốn hiểu được cơ sở lý thuyết hóa học không thể không tinh thông việc giải các bài tập Hóa lý. Mặt khác, kiến thức giữa các phần, các chương cũng có mối liên hệ mật thiết với nhau. Chính vì vậy mà số lượng bài tập về bộ môn Hóa lý rất đa dạng và phong phú. Bên cạnh đó, các bài tập này còn nằm ở nhiều tài liệu, ở nhiều dạng khác nhau, chưa được phân loại rõ ràng. Vì vậy với mục đích giúp cho giáo viên cũng như học sinh, sinh viên nâng cao khả năng tiếp thu và có được tài liệu với cái nhìn khái quát hơn về bộ môn này, tôi chọn đề tài “Hệ thống hóa bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông”, với những nhiệm vụ chính sau: - Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết cơ bản của bộ môn Hóa lý. - Phân loại các dạng bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông. Mặt khác, vì còn nhiều hạn chế về trình độ, thời gian nên bài luận văn này chắc không thể tránh khỏi những sai sót ngoái ý muốn. Tôi rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô và bạn đọc để hoàn thiện hơn ở những nghiên cứu tiếp theo. SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 1 Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU………………………… ………………………………………….1 MỤC LỤC………………………………………………………………………….2 Phần A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÓM TẮT…………………………………… 7 Chương I: CẤU TẠO CHẤT………………………………………………….….7 I/ Đại cương về hạt nhân nguyên tử……………………………………………7 1. Các đại lượng liên quan đến hạt nhân và lớp vỏ nguyên tử………………….7 2. Năng lượng hạt nhân…………………………………………………………7 3. Năng lượng riêng của hạt nhân……………………………………………….7 4. Đồng vị…………………………………………………………………….…7 5. Sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân………………………………………… 7 6. Động học quá trình phóng xạ……………………………………………… 8 II/ Áp dụng cơ học lượng tử vào cấu tạo nguyên tử………………………… 9 III/ Nguyên tử một electron……………………………………………………10 1. Đối với nguyên tử hyđro (nguyên tử đơn giản nhất), lý thuyết đã chứng minh………………………………………………………………………………… 10 2. Với ion giống hyđro……………………………………………………… 10 3. Hàm sóng Ψ ……………………………………………………………… 11 4. Orbital nguyên tử (AO)…………………………………………………… 11 5. Một số dạng AO…………………………………………………………….11 6. Một số các đại lượng cơ học tính theo cơ học lượng tử và lý thuyết Bohr – Sommerfeld được ghi trong bảng sau…………………………………………………11 IV/ Nguyên tử nhiều electron…… …………………………………… 12 1. Cấu hình electron và cách biểu diễn nó…………………………………… 12 2. Phương pháp xác định R(r) theo Slater…………………………………… 13 Chương II: NHIỆT ĐỘNG LỰC HÓA HỌC…………………….……………13 I/ Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học và nhiệt hóa học ………… 13 1. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học…………………………………… 13 2. Nhiệt hóa học……………………………………………………………… 14 3. Các trạng thái chuẩn……………………………………………………… 14 4. Phương pháp xác định hiệu ứng nhiệt của các phản ứng hóa học………… 14 5. Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ. Phương trình Kirchhoff… 16 II/ Nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học và các thế nhiệt động……… 16 1. Entropi và sự tính Entropi trong một số quá trình………………………… 16 2. Thế nhiệt động G và F…………………………………………………… 18 III/ Cân bằng hóa học………………………………………………………….18 1. Định luật tác dụng khối lượng…………………………………………… 18 2. Phương trình đẳng nhiệt của phản ứng hóa học…………………………….19 3. Sự chuyển dịch cân bằng hoá học. Nguyên lí Le Chatelier (Lơ Satơliê)… 20 4. Cân bằng pha……………………………………………………………… 21 IV/ Dung dịch………………………………………………………………… 22 1. Nồng độ phần trăm khối lượng…………………………………………… 22 2. Nồng độ mol……………………………………………………………… 22 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 2 Luận văn tốt nghiệp 3. Nồng độ đương lượng gam…………………………………………………22 4. Nồng độ molan…………………………………………………………… 22 5. Nồng độ phần mol………………………………………………………… 22 6. Độ tan……………………………………………………………………….22 7. Áp suất thẩm thấu………………………………………………………… 23 8. Định luật Raoult I………………………………………………………… 23 9. Độ tăng điểm sôi của dung dịch………………………………………….…23 10. Độ hạ băng điểm của dung dịch………………………………………… 23 11. Định luật Raoult II……………………………………………………… 24 12. Độ điện ly………………………………………………………………….24 13. Hằng số điện ly…………………………………………………………….24 14. Hằng số ion hóa của axít – bazơ……………………………………… ….24 15. Cách tính pH của một số dung dịch……………………………………….25 16. Tính chất axít – bazơ của các dung dịch muối…………………………….25 17. Dung dịch đệm…………………………………………………………….26 18. Tích số tan……………………………………………………………… 26 19. Qui tắc tích số tan………………………………………………………….26 20. Phản ứng trao đổi ion…………………………………………………… 26 Chương III: ĐỘNG HÓA HỌC……………………………………………………… 26 I/ Động học của các phản ứng đơn giản và phức tạp……………………… 26 1.Các khái niệm và định nghĩa cơ bản……………………………………… 26 2. Phản ứng đơn giản một chiều……………………………………………….27 3. Các phương pháp xác định bậc phản ứng………………………………… 29 4. Phản ứng phức tạp………………………………………………………… 32 II/ Lý thuyết tốc độ phản ứng……………………………………………… 34 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng…………………………… 34 2. Lý thuyết tốc độ phản ứng……………………………………………….….35 III/ Phản ứng quang hóa và phản ứng dây chuyền………………………… 37 1. Phản ứng quang hóa……………………………………………………… 37 2. Phản ứng dây chuyền…………………………………………….…………38 IV. Xúc tác………………………………………………………………… …38 Chương 4: ĐIỆN HÓA HỌC……………………………………………… ….40 I/ Phản ứng oxi hóa khử…………………………………………………….…40 1. Khái niệm………………………………………………………………… 40 2. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử…………………………………………….40 II/ Dung dịch điện phân……………………………………………….…….…41 1. Cân bằng trong dung dịch điện phân……………………………………… 41 2. Độ dẫn điện của dung dịch điện phân………………………………………43 3. Số tải……………………………………………………………………… 44 III/ Nguyên tố Ganvani…………………………………………………… ….45 1. Nhiệt động học về nguyên tố Ganvani…………………………………… 45 2. Một số ứng dụng của sự đo sức điện động của nguyên tố Ganvani…… ….47 IV/ Điện phân và quá thế…………………………………………………… 48 PHẦN B: BÀI TẬP 49 Chương I: CẤU TẠO CHẤT ……………… …………………… ………… 49 I/ Bài tập hạt nhân nguyên tử 49 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 3 Luận văn tốt nghiệp 1. Bài tập có lời giải…………………………………………… ……………49 a. Bài tập về đồng vị………………………………………………… … 49 b. Bài tập về phản ứng hạt nhân………………………………………… 50 c. Bài tập về năng lượng liên kết hạt nhân và năng lượng phản ứng hạt nhân………………………………………………………………………………… 52 d. Bài tập về chu kì bán hủy và xác định tuổi cổ vật………… ………….54 2. Bài tập tự giải…………………………………… ……………………… 57 II/ Bài tập về số hạt proton, nơtron, electron và cấu hình electron ……….61 1. Bài tập có lời giải………………………………………………………… 61 2. Bài tập tự giải……………………………………………………………….65 III/ Bài tập áp dụng cơ học lượng tử vào cấu tạo nguyên tử…………… …68 1. Bài tập có lời giải………………………………………………… ………68 a. Bài tập về 4 số lượng tử………………………………………… …….68 b. Bài tập về quang phổ nguyên tử, năng lượng electron và hằng số chắn Slater………………………………… …………………………………………… 71 2. Bài tập tự giải……………………………………………………………….77 Chương II: NHIỆT ĐỘNG LỰC HÓA HỌC….… …………………… … 80 I/ Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học và nhiệt hóa học………….….80 1. Bài tập về công, nhiệt, nội năng…………………… ……………….…… 80 a. Bài tập có lời giải…………………………………………… ……… 80 b. Bài tập tương tự không có lời giải…………………………………… 82 2. Bài tập về định luật Hess và hệ quả……………………………………… 82 a. Bài tập có lời giải……………………………………… …………… 82 b. Bài tập tương tự không có lời giải………………………………………88 3. Dựa vào năng lượng liên kết……………………………………… …… 89 a. Bài tập có lời giải………………………………………… ………… 89 b. Bài tập tương tự không có lời giải…………………………………… 91 4. Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ. Phương trình Kirchhoff… 92 a. Bài tập có lời giải……………………… …………………………… 92 b. Bài tập tương tự không có lời giải………………………………… 97 II/ Nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học…………………………… 97 1. Tính biến thiên entropi ∆ S……………… ……………………………… 97 a. Bài tập có lời giải………………………… ………………………… 97 b. Bài tập tự giải…………………………………………… ………… 100 2. Tính thế nhiệt động ∆ G……………………………………… ………….102 a. Bài tập có lời giải…………………………………………… ……….102 b. Bài tập tự giải………………………………………………… …… 104 3. Dạng tổng hợp………………………………………………… ……… 106 III/ Cân bằng hóa học…………………………………………… …………114 1. Bài tập xác định hằng số cân bằng……………………………………… 114 2. Bài tập chuyển dịch cân bằng……………………………………… … 120 3. Bài tập quan hệ K cb với các đại lượng nhiệt động khác 122 4. Bài tập phụ thuộc K CB theo nhiệt độ…………………………… ……….125 5. Các dạng bài tập khác 128 IV/ Dung dịch………………………… ……………… ………………… 131 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 4 Luận văn tốt nghiệp 1. Nồng độ phần trăm khối lượng……………………………… ………….131 2. Nồng độ mol…………………………………… ……………………… 131 3. Nồng độ molan……………………………………………… ………… 131 4. Phân số mol…………………………………………………… ……… 132 5. Nồng độ đương lượng gam……………………………………………… 132 6. Pha trộn dung dịch……………………………………………… ………132 7. Độ tan…………………………………………………… ………………133 8. Áp suất thẩm thấu………………………………………………… …….133 9. Áp suất hơi bão hòa của dung dịch……………………………………… 133 10. Nhiệt độ sôi của dung dịch…………………………………… ……… 134 11. Nhiệt độ đông đặc của dung dịch…………………………………… ….134 12. Chất điện ly…………………………………………… ……………… 135 13. Độ điện ly và hằng số điện ly…………………………………… …… 135 14. Dung dịch chất điện ly mạnh………………………………………… 136 15. Lý thuyết proton về axít và bazơ………………………… …………… 136 16. Tích số ion của nước……………………………………………… … 136 17. Độ mạnh cặp axít – bazơ liên hợp…………………………………… 137 18. Độ mạnh của axít và bazơ………………………………… ………… 137 19. Phản ứng trung hòa……………………………………… …………… 137 20. Tính chất axít – bazơ…………………………………………………… 137 21. Hỗn hợp đệm…………………………………………………………… 138 22. Chất điện ly ít tan…………………………………………… …………139 23. Tích số tan……………………………………………… …………… 139 24. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch………………………………… 140 Chương III: ĐỘNG HÓA HỌC …………… …………………………… 140 I/ Xác định hằng số k, bậc phản ứng và chu kì bán hủy, năng lượng hoạt hóa 140 1. Bài tập có lời giải……………………………………………… ……… 140 2. Bài tập tương tự không có lời giải……………………………………… 143 II/ Xác định % chất bị phân hủy 148 1. Bài tập có lời giải………………………………………………… …… 148 2. Bài tập tương tự không có lời giải………………………………… ……148 III/ Chứng minh phản ứng diễn ra theo bậc nào dựa vào t, C hay t, p và xác định k…………………………………… ……………………………………… 149 1. Bài tập có lời giải………………………….……………… …………….149 2. Bài tập tương tự không có lời giải………………………………… ……150 IV/ Thời gian để chất A biến đổi thành chất B…………………………… 152 1. Bài tập có lời giải………………………………………… …………… 152 2. Bài tập tương tự không có lời giải…………………………………… …155 Chương IV: ĐIỆN HÓA HỌC…………… ………… ………………….156 I/ Phản ứng oxi hóa khử 156 II/ Dung dịch điện phân………………………………………… ………….157 1. Cân bằng trong dung dịch điện phân……………………………… ……157 a. Sự điện li……………………………………… …………………… 157 a1) Bài tập có lời giải………………………………………… …… 157 a2) Bài tập tự giải………………………………………… ………… 158 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 5 Luận văn tốt nghiệp b. Hoạt độ và hệ số hoạt độ của chất điện phân……………… ……… 158 b1) Bài tập có lời giải………………… …………………………… 158 b2) Bài tập tự giải…………………………… …………………….….159 2. Độ dẫn điện của dung dịch điện phân và số tải……………………… ….160 a. Bài tập có lời giải………………………………………………………160 b. Bài tập tự giải……………………………………………… ……… 163 III/ Nguyên tố Ganvani.…………………………………… …………….…166 1. Bài tập có lời giải…………………………………………… ………… 166 2. Bài tập tự giải…………………………………………… ………………172 IV/ Điện phân và quá thế……………………………………… ………… 174 1. Bài tập có lời giải…………………………………… ………………… 174 2. Bài tập tự giải………………………………… …………………………176 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………….…… …………… 179 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………….…………………………… 180 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 6 Luận văn tốt nghiệp Phần A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÓM TẮT Chương I: CẤU TẠO CHẤT I/ Đại cương về hạt nhân nguyên tử: 1. Các đại lượng liên quan đến hạt nhân và lớp vỏ nguyên tử: –Hạt nhân được cấu tạo bởi proton 1 1 p và nơtron 1 0 n . –Sự chuyển hóa qua lại giữa proton và nơtron: 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 p n e v n p e v + − + + + + € € v : antinơtrino, v : nơtrino Hạt Ký hiệu Khối lượng Điện tích Kg U C ues CGS Electron e 9,109.10 -31 5,5.10 -4 – 1,602.10 -19 4,8.10 -10 Proton p 1,672.10 -27 1,0072 1,602.10 -19 4,8.10 -10 Nơtron n,N 1,675.10 -27 1,0086 0 0 2. Năng lượng hạt nhân: 2 E m.c∆ = ∆ ở đây: m ∆ - sự hụt khối lượng được tính theo biểu thức: at nhâ ( ) p n h n m Zm A Z m m   ∆ = + − −   C - tốc độ ánh sáng trong chân không. Hệ thức tương đối của Einstein: o v 2 2 m m v 1 c = − trong đó: m v - khối lượng của hạt khi chuyển động (khối lượng động); m o - khối lượng của hạt khi đứng yên (khối lượng nghỉ); v - tốc độ chuyển động của hạt. 3. Năng lượng riêng của hạt nhân: r E E A = trong đó: E - năng lượng hạt nhân; A - số nucleon (số khối). 4. Đồng vị: Đồng vị là những chất có chung số Z, nhưng khác số A, do đó N sẽ khác nhau. Nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp đồng vị được xác định theo hệ thức: 1 1 2 2 1 1 2 2 1 2 x M x M x m x m M x x 100 + + + + = = + + trong đó: x 1 , x 2 là % số nguyên tử đồng vị 1, 2, ; SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 7 Luận văn tốt nghiệp M 1 , M 2 nguyên tử khối của từng đồng vị 1, 2, 5. Sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân: a. Các kiểu phóng xạ: a.1) Phóng xạ kiểu α: là quá trình phóng xạ xảy ra khi hạt nhân nguyên tử phóng ra hạt nhân nguyên tử Heli 4 2 2 He + . Khi đó phần còn lại có số khối giảm đi 4 đơn vị và số hiệu nguyên tử giảm đi 2 đơn vị. Ví dụ: 226 222 4 88 86 2 Ra Ra He→ + a.2) Phóng xạ kiểu β: là quá trình phóng xạ xảy ra khi hạt nhân nguyên tử phóng ra hạt electron. Khi đó số khối của hạt nhân vẫn không đổi nhưng số hiệu nguyên tử tăng 1 đơn vị. Thực chất trong kiểu phóng xạ này một nơtron chuyển thành 1 proton và 1 electron, sau đó hạt nhân phóng ra 1 electron. Ví dụ: 63 63 0 28 29 1 Ni Cu e − → + a.3) Phóng xạ kiểu γ: là quá trình phát ra năng lượng điện từ (tương tự như năng lượng ánh sáng) từ hạt nhân của một nguyên tử. Không có các hạt được phát ra trong quá trình phóng xạ kiểu γ, và vì vậy phóng xạ kiểu γ không gây ra sự thay đổi trong nguyên tử. b. Định luật chuyển dịch phóng xạ Fajans – Soddy: A 4 A 4 Z 2 Z 2 A 0 A Z 1 Z 1 A A Z Z X He Y X e Y X X − − − − + → + → + → + γ c. Các loại phản ứng hạt nhân nhân tạo: c.1) Phản ứng đơn giản: Ví dụ 1: phản ứng Rutherford phát hiện 1 1 p 4 14 17 1 2 7 8 1 He N O p+ → + Ví dụ 2: phản ứng Chadwick phát hiện 1 0 n 4 9 12 1 2 4 6 0 He Be C n+ → + c.2) Phản ứng phân hạch: Ví dụ: nguyên tắc hoạt động của lò phản ứng hạt nhân, bom nguyên tử 1 235 0 92 n U X Y 3n+ → + + c.3) Phản ứng nhiệt hạch: Ví dụ: 2 2 4 1 1 2 H H He+ → 6. Động học quá trình phóng xạ: –Tốc độ phân hủy (hay phân rã) phóng xạ là số nguyên tử bị phân hủy trong 1 đơn vị thời gian. –Chu kì bán hủy của những hạt nhân phóng xạ là thời gian để phân hủy được một nữa số nguyên tử ban đầu (hay một nữa lượng ban đầu). 1/2 ln2 0,693 t k k = = – dm dN v km hay v kN dt dt = = − = = (k là hằng số phóng xạ) SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 8 Luận văn tốt nghiệp kt kt t t t 0 t 0 0 0 m N ln( ) kt m m e ;ln( ) kt N N e m N − − ⇒ = − ⇒ = × = − ⇒ = × –Cường độ phóng xạ : dN I kN dt = − = N là số nguyên tử trong mẫu. II/ Áp dụng cơ học lượng tử vào cấu tạo nguyên tử: - Thuyết lượng tử của Planck: E = hv - Hiệu ứng quang điện: 2 o mv T h(v v ) 2 = = − - Hệ thức de Broglie: h mc λ = - Tính sóng - hạt của hệ vi mô: Sóng (giao thoa, nhiễu xạ) λ Ánh sáng Hệ thức Hạt (hiệu ứng quang điện) m De Broglie - Hệ thức bất định Heisenberg: . p , x x∆ ∆ ≥ h trong các công thức trên: h - hằng số Planck; h 2 = π h - hằng số Planck rút gọn; v - tần số dao động của electron; v o - ngưỡng quang điện; m - khối lượng electron; v - tốc độ chuyển động của electron. x x, p∆ ∆ - độ bất định về tọa độ và xung lượng theo trục x. Do hệ hạt vi mô có thuộc tính khác hẳn hệ vĩ mô nên người ta phải dùng hàm sóng (q,t)Ψ để mô tả trạng thái chuyển động của chúng. (q,t)Ψ - không có ý nghĩa trực tiếp; 2 (q,t)Ψ - biểu thị mật độ xác suất tìm thấy hạt tại một điểm nào đó trong không gian; 2 (q,t) dVΨ ∫ = 1 - điều kiện chuẩn hóa. Hệ thống khái niệm về cơ học lượng tử khác hẳn với hệ thống khái niệm của cơ học cổ điển. Cơ học lượng tử cho biết xác suất tìm thấy hạt mà không nói về quỹ đạo, về tọa độ và về vận tốc của nó ở thời điểm này hay thời điểm khác. Phương trình sóng Schrodinger ở trạng thái dừng (hàm (q)Ψ chỉ phụ thuộc vào tọa độ): 2 2 2m H (q) E (q) hay (E U) 0Ψ = Ψ ∇ Ψ + − Ψ = h Toán tử Hamilton: µ 2 2 H U(r) 2m = ∇ + h SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 9 Luận văn tốt nghiệp Toán tử Laplace: 2 2 2 2 2 2 2 x y z ∂ ∂ ∂ ∇ = + + ∂ ∂ ∂ Năng lượng hạt (electron) trong hộp thế một chiều được tính theo hệ thức: 2 2 2 ; : 1, 2, 3, 4, 8 n h E n n mL = L: chiều dài của hộp thế. III/ Nguyên tử một electron: 1. Đối với nguyên tử hyđro (nguyên tử đơn giản nhất), lý thuyết đã chứng minh: 4 2 9 2 2 2 2 13,6 , eV k = 9.10 2 n me Jm E k n n c = − = − h 2 2 2 1 4 1 . 0,53 , R 109767,3 o n H n r n A cm me k − = = = h : hằng số Rydberg. 2 2 1 1 1 v = n , n H t c t c R n n   = −  ÷ λ   % : mức năng lượng thấp (t), cao (c) tương ứng. 2. Với ion giống hyđro: A (Z 1) Z X − + 2 n 2 2 H 2 2 t c Z E 136 , eV; h 1 1 v=Z R n n = −   −  ÷  ÷   % SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 10 [...]... toán của nguyên lý II là: δQ dS ≥ (7) T Khi hệ nhiệt động được gộp với môi trường xung quanh làm thành một hệ cô lập thì: ∆ Shệ cô lập = ( ∆ Shệ nhiệt động + ∆ Smôi trường) ≥ 0 (8) Nếu trong hệ cô lập chỉ diễn ra quá trình thuận nghịch thì: ∆ Shệ cô lập = 0  S = const Nếu trong hệ cô lập chỉ diễn ra trong quá trình không thuận nghịch thì: ∆ Shệ cô lập > 0 (S2 > S1) Về ý nghĩa vật lý, entropi S đặc... electron được phân bố trên các phân lớp theo các nguyên lý và các quy tắc sau: Nguyên lý Pauli: Trên một AO chỉ có thể có nhiều nhất là 2 electron được ghép đôi đối song với nhau SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 12 Luận văn tốt nghiệp Nguyên lý vững bền: Trong nguyên tử, các electron sẽ chiếm cứ lần lượt các phân mức có năng lượng từ thấp đến cao Nguyên lý này được minh họa bằng sơ đồ Klenchkowski Quy tắc... thông số (hoặc T hoặc P) mà vẫn duy trì được hệ cân bằng hai pha b Cân bằng trong hệ một cấu tử: SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 21 Luận văn tốt nghiệp Đối với một hệ cấu tử (C=1) cân bằng pha được mô tả bằng phương trình Clapeyron Clausius: dP ∆H = (*) dT T ∆V Ở đây: - ∆ H là biến thiên Entanpi: ứng với quá trình chuyển pha (đối với cân bằng L ⇔ H thì ∆ H là nhiệt hóa hơi; đối với cân bằng R ⇔ L thì ∆ H là... PA22 Giữa Pi và nồng độ Ci có mối liên hệ Pi = CiRT Thay vào phương trình KP ta được: SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 18 Luận văn tốt nghiệp K P = K C (RT) Δn Δn = ( ν1 '+ ν 2 '+ ) - ( ν1 + ν 2 + ) KC = ν ν2 C B11' C B2' ν ν C A11 CA22 Kc là hằng số cân bằng biểu thị qua nồng độ Hằng số cân bằng Kc và Kp chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ Giữa Pi và phần mol xi có mối liên hệ Pi = P.xi, P là áp suất chung của... phân : dU = δQ + δA (1’) Trong đó: U: nội năng, Q: nhiệt, A: công Nhiệt động học qui ước dấu: Hệ tỏa nhiệt hoặc sinh công thì: Q < 0, A < 0 Hệ thu nhiệt hoặc nhận công thì: Q > 0, A >0 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 13 Luận văn tốt nghiệp 2 Nhiệt hóa học: Trong phản ứng hóa học thường gặp dạng công giãn nở: A = - P ∆V a Nhiệt đẳng áp (QP): Xét quá trình đẳng áp: P = const Từ (1): ∆U = QP + A U2 - U1 = QP... K a và có tên là hằng số ion hóa của axít  H 3O +  [ B ]  Ka =  [ A] Chỉ số axit: pKa = - lg Ka b Hằng số ion hóa của bazơ: B + H2O ⇔ Hằng số bazơ: A + OH- OH −  [ A]  Kb =  [ B] Chỉ số bazơ: pKb = - lg Kb c Mối liên hệ giữa hằng số axít và hằng số bazơ của một cặp axít – bazơ liên hợp:  H 3O +  [ B ]  Ka =  [ A] SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 24 Luận văn tốt nghiệp OH −  [ A]  Kb =  [... phụ thuộc lgk vào nghịch đảo của nhiệt độ tuyệt đối phải là một đường thẳng với hệ số góc tg α = -E/2,303R b Phương pháp xác định hằng số tốc độ ở 2 nhiệt độ: lg kT2 kT1 = E 1 1  − ÷ 2,303R  T1 T2  2 Lý thuyết tốc độ phản ứng: a Thuyết va chạm và va chạm hoạt động: SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 34 Luận văn tốt nghiệp Lý thuyết đầu tiên về tốc độ phản ứng khẳng định rằng, để hai phân tử A và B có... gọi là nhiệt dung mol C = δQ /dT SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 15 Luận văn tốt nghiệp * Ở điều kiện đẳng áp ta có nhiệt dung đẳng áp CP CP = δQ /dT = dH / dT (10) * Ở điều kiện đẳng tích ta có nhiệt dung đẳng tích CV CV = δQ /dT = dU / dT (10’) * Mối quan hệ giữa CP và CV: CP = dH/dT = d (U + PV)/dT = ( dU/dT) + [d(PV)/dT ] (**) Xét 1 mol khí lý tưởng , ta có: PV = RT Thay vào (**) ta được: CP = CV + [d(RT)... Truyền 14 Luận văn tốt nghiệp tiến triển của quá trình, nghĩa là không phụ thuộc vào số lượng và đặc trưng của các giai đoạn trung gian Ví dụ: Giả sử có 3 cách chuyển hệ từ trạng thái đầu X đến trạng thái cuối Y ứng với các hiệu ứng nhiệt theo sơ đồ sau: Theo định luật Hess ta có : ∆H = ∆H1 + ∆H2 = ∆H3 + ∆H4 + ∆H5 a.2) Các hệ quả của định luật Hess: A ∆H1 ∆H2 X Y ∆H ∆H3 ∆H5 B ∆H4 C * Hệ quả 1: Hiệu... có sự phù hợp (các giá trị lý thuyết lớn hơn giá trị thực nghiệm) do đó các phương trình về SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 35 Luận văn tốt nghiệp tốc độ và hằng số tốc độ phải được hiệu chỉnh bằng cách đưa thêm một đại lượng P – gọi là thừa số không gian, khi ấy: v = P.ZAB.e-E/RT k = P.ZAB.e-E/RT (khi nA = nB = 1) b Thuyết phức chất hoạt động: Thuyết này vẫn giữ nguyên những luận điểm cơ bản của thuyết . đề tài Hệ thống hóa bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông”, với những nhiệm vụ chính sau: - Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết cơ bản của bộ môn Hóa lý. -. chắc các kiến thức Hóa lý giúp các nhà khoa học hiểu sâu sắc hơn bản chất của quá trình hóa học. Bài tập Hóa lý đóng vai trò quan trọng trong việc dạy và học hóa lý nói riêng và Hóa học nói chung thế…………………………………………………… 48 PHẦN B: BÀI TẬP 49 Chương I: CẤU TẠO CHẤT ……………… …………………… ………… 49 I/ Bài tập hạt nhân nguyên tử 49 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 3 Luận văn tốt nghiệp 1. Bài tập có lời giải……………………………………………