Chương I NGUYÊN LÝ MỘT CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC VÀ NHIỆT HÓA HỌC I. Các khái niệm và đònh nghóa II. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học III. Đònh luật Hess IV. Nhiệt dung V. nh hưởng của nhiệt độ đến hiệu ứng nhiệt của phản ứng – Đònh luật Kirchhoff GIỚI THIỆU  Nhiệt hóa học là khoa học nghiên cứu HIỆU ỨNG NHIỆT của các quá trình hoá học.  Nhiệm vụ của nhiệt hoá học Nghiên cứu để TÍNH TOÁN ĐỊNH LƯNG HIỆU ỨNG NHIỆT của các quá trình  Cơ sở lý thuyết của nhiệt hóa học  nguyên lý I của nhiệt động lực học  các đònh luật có liên quan (đònh luật Hess, đònh luật Kirchhoff). I. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA  HỆ: là phần vật chất vó mô được giới hạn để nghiên cứu  MÔI TRƯỜNG: là phần thế giới xung quanh hệ. Môi trường và hệ có thể tương tác hoặc không tương tác với nhau.  HỆ NHIỆT ĐỘNG: là hệ đã ở trạng thái cân bằng (là trạng thái mà các tính chất của hệ không thay đổi theo thời gian khi môi trường không tác động đến hệ)  còn gọi là HỆ CÂN BẰNG  HỆ VĨ MÔ: là hệ gồm một số rất lớn các tiểu phân (hạt) mà ta có thể áp dụng các quy luật xác suất và thống kê. PHÂN LOẠI HỆ  HỆ MỞ  HỆ ĐÓNG  HỆ CÔ LẬP  HỆ ĐOẠN NHIỆT theo tương tác giữa hệ và môi trường (tính chất trao đổi chất và năng lượng) TRẠNG THÁI: Lưu ý: trạng thái khác với Trạng Thái Tập Hợp: RẮN, LỎNG, KHÍ Ví dụ: mộthệcó1 mol khíởđiềukiện1 at, 0 o C, có thể tích 22,4 L Khi thay đổi (dù là rất nhỏ) một thông số, thì hệ sẽ chuyển sang trạng thái khác. là tập hợp tất cả các thông số vó mô đặc trưng cho mỗi hệ. THÔNG SỐ TRẠNG THÁI: là những đại lượng hóa lý vó mô đặc trưng cho mỗi trạng thái của hệ. Ví dụ: T p V m C C p ρ nhiệt độ áp suất thể tích khối lượng nồng độ nhiệt dung khối lượng riêng …  Thông số CƯỜNG ĐỘ: không phụ thuộc vào lượng chất. Ví dụ: T, p …  không thể cộng lại với nhau  Thông số DUNG ĐỘ: phụ thuộc vào lượng chất. Ví dụ: V, m …  có thể cộng lại với nhau: V = ∑ V i ; m = ∑ m i 2 loại thông số trạng thái: là những đại lượng đặc trưng cho mỗi trạng thái của hệ, thường được biểu diễn hay tính toán thông qua các thông số trạng thái. Ví dụ: Nội năng U = U(T, V, n i …) Entropy S = S (T, p, n i …) HÀM TRẠNG THÁI: Khi thay đổi một thông số, thì hệ sẽ chuyển sang trạng thái khác, nghóa là hệ đã thực hiện một quá trình. là con đường mà hệ chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác PHA: là tập hợp tất cả những phần đồng thể của hệ có cùng tính chất hóa, lý ở mọi điểm. QUÁ TRÌNH: [...]... chuyển pha và quá trình phản ứng hóa học Đơn vò: cal.K 1 hay J K 1 Nhiệt dung riêng, đơn vò: cal.g 1. K 1 hay J.g 1. K 1 Nhiệt dung mol, đơn vò: cal.mol 1. K 1 hay J.mol 1. K 1 Nếu nhiệt dung tính trung bình trong khoảng nhiệt độ T1 - T2 thì được gọi là Nhiệt dung trung bình: Q Q C= = T2 − T1 ΔΤ Q là nhiệt lượng cần để nâng nhiệt độ của vật từ T1 đến T2 (không có sự biến đổi chất và biến đổi pha) Nhiệt dung... cho nguyên lý 1, được rút ra từ (1. 3): Qv = ΔU và (1. 4 ): Qp = ΔH Ý nghóa ĐL Hess: Năng lượng là thuộc tính của hệ, sự biến đổi năng lượng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối, không phụ thuộc vào đường đi Chú ý điều kiện: quá trình đẳng áp hay đẳng tích 2 HỆ QUẢ CỦA ĐỊNH LUẬT HESS (Để tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học) a/ ΔHthuận = –ΔHnghòch (1. 8) b/ Nhiệt phản ứng bằng tổng nhiệt sinh của. .. tổng nhiệt sinh của các chất tham gia phản ứng (đầu) (1. 9) ΔH = ΔH − ΔH pư ∑ ( S ) cuối ∑ ( S ) đầu c/ Nhiệt phản ứng bằng tổng nhiệt cháy của chất tham gia phản ứng (đầu) trừ đi tổng nhiệt cháy của các sản phẩm (cuối) (1. 10) Δ H pư = ∑ Δ H ( ch ) đầu − ∑ Δ H ( ch ) cuối IV NHIỆT DUNG 1 Đònh nghóa: Nhiệt dung (C) là nhiệt lượng cần thiết cần cung cấp để nâng nhiệt độ của vật lên một độ (1oC hay 1K)... HT = ΔHo + Δa0T + ½ Δa1 T2 + Δa2 T3 - Δa -2 T -1 ΔH T 2 ⎡ Δ a i ⎤ i +1 i +1 = ΔH T + ∑ ⎢ ⎥ (T2 − T1 ) ⎣ i + 1 1 Biểu thức gần đúng: Nếu ΔCP = 0 : ΔHT = const hiệu ứng nhiệt phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ ΔH T = ΔH T + ΔCP (T2 − T1 ) Nếu ΔCP = const: 2 1 p dụng đònh luật Kirchhoff cho quá trình chuyển pha: T2 λT = λT + ∫T ΔCP dT 2 1 1 Bài tập: 1, 2, 3, 4, 6, 7, 9, 10 , 11 trang 28 – 30 ... đẳng tích: ⎛ δ Q ⎞ ⎛ ∂U ⎞ Cv = ⎜ ⎟ =⎜ ⎟ ⎝ dT ⎠ v ⎝ ∂ T ⎠ v p dụng cho 1 mol khí lý tưởng thì có: CP – C V = R Tính hiệu ứng nhiệt Q của 1 QUÁ TRÌNH THAY ĐỔI NHIỆT ĐỘ TỪ T1 ĐẾN T2 (không phải quá trình chuyển pha hay quá trình hóa học) : Q= ∫ T2 T1 CdT Trong khoảng nhiệt độ hẹp: Q = C (T2 − T1 ) V ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG – ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF Xét phản ứng: Ta có: aA + bB =... đẳng nhiệt của 1 quá trình bằng không) QT = AT = ∫ V2 V1 p.dV = ∫ V2 V1 nRT V2 p1 dV = nRT ln = nRT ln V V1 p2 III ĐỊNH LUẬT HESS 1 Đònh luật “Trong một 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 các trạng thái trung gian (hay nói cách khác: không phụ thuộc vào quá trình)” Q = Q1 + Q 2 = Q 3 + Q 4 + Q 5 Q4 Q5 Q3 Q 1 Q1 2... quá trình bất kỳ, biến thiên nội năng ΔU của hệ bằng nhiệt lượng Q mà hệ nhận trừ đi công A hệ sinh” ΔU = Q – A Ý nghóa: Nguyên lý bảo toàn năng lượng (1. 1) U là một hàm trạng thái (chỉ phụ thuộc vào trạng thái của hệ, không phụ thuộc vào đường đi) Δ U = Q1 – A 1 = Q2 – A 2 = Q3 – A 3 Q1 Q2 1 2 A1 A2 Q3 A3 Khi áp dụng cho quá trình dU = δ Q − δ A (1. 2) VÔ CÙNG NHỎ: Trong đó: “d” biểu diễn cho vi phân... áp của khí lý tưởng Khí lý tưởng tuân theo phương trình trạng thái pV = nRT : Ap = p ΔV = Δ(pV) = Δ(nRT) = nRΔT ⇒ ΔUp = Qp – nR ΔT hay ΔUp = ΔH – nR ΔT (1. 5) R là hằng số khí lý tưởng, R = 1, 987 cal/mol.K = 8, 314 J/mol.K = 0,082 l.atm/mol.K c/ Quá trình đẳng nhiệt giãn nở của khí lý tưởng (T=const hay dT = 0) Đònh luật Joule: (áp dụng cho khí lý tưởng) Nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt. .. A & NHIỆT Q (HIỆU ỨNG NHIỆT) là hai hình thức truyền năng lượng của hệ QUY ƯỚC Cơng A Nhiệt Q Hệ sinh >0 . Chương I NGUYÊN LÝ MỘT CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC VÀ NHIỆT HÓA HỌC I. Các khái niệm và đònh nghóa II. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học III. Đònh luật Hess IV. Nhiệt dung V. nh hưởng của nhiệt. ỨNG NHIỆT của các quá trình  Cơ sở lý thuyết của nhiệt hóa học  nguyên lý I của nhiệt động lực học  các đònh luật có liên quan (đònh luật Hess, đònh luật Kirchhoff). I. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH. độ đến hiệu ứng nhiệt của phản ứng – Đònh luật Kirchhoff GIỚI THIỆU  Nhiệt hóa học là khoa học nghiên cứu HIỆU ỨNG NHIỆT của các quá trình hoá học.  Nhiệm vụ của nhiệt hoá học Nghiên cứu để