NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC thermo chemistry

BỘ BỘ MÔN MÔN CÔNG CÔNG NGHỆ NGHỆ HÓA HÓA HỌC HỌC NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC THERMOCHEMISTRY NGUYÊN LÝ GV: Đào Ngọc Duy HỆ,TRẠNG THÁI, QUÁ TRÌNH CÔNG, NHIỆT, NỘI NĂNG NGUYÊN LÝ ĐỊNH LUẬT HESS ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF HỆ & MÔI TRƯỜNG (SYSTEM & SURROUNDING) SURROUNDING SYSTEM BOUNDARY HỆ & MÔI TRƯỜNG (SYSTEM & SURROUNDING) TRẠNG THÁI & QUÁ TRÌNH (SYSTEM & PROCESSES) TRẠNG THÁI & QUÁ TRÌNH (SYSTEM & PROCESSES) CÔNG (WORK) NỘI NĂNG (INTERNAL ENERGY) NỘI NĂNG (U)= ĐỘNG NĂNG + THẾ NĂNG NHIỆT (HEAT) NGUYÊN LÝ (THE FIRST LAW) ∆U ∆U = =Q Q -A -A V ∆U = Q − dU dU = = δQ δQ δA δA ∫ PdV V1 CÔNG NHIỆT HỆ SINH A >0 Q ∆UP = QP – nR.∆T Quá trình giãn nở đẳng nhiệt khí lý tưởng Theo định luật Joule: nội khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ (T không đổi U không đổi) => ∆UT = V2 QT = AT = ∫ V1 V PdV = nRT V2 P1 dV = nRT ln = nRT ln ∫ V V1 P2 V1 LƯU Ý H = U + PV => ∆H = ∆U + ∆(PV) Solid, liquid system: ∆(PV) ≈0 => ∆H =∆U Gas system + isothermal: ∆(PV) = ∆(nRT) = RT∆n => ∆H = ∆U + RT∆n ∆n: change mol of gas of reaction (process) ĐỊNH LUẬT HESS Germain Henri Hess (1802 – 1850) Start End ĐỊNH LUẬT HESS Trong trình đẳng áp đẳng tích, nhiệt phản ứng phụ thuộc vào trạng thái đầu trạng thái cuối mà không phụ thuộc vào trạng thái trung gian Q = ∆H Q = ∆U Hệ định luật Hess ∆Hthuận = - ∆Hnghịch ∆Hpư = ∑∆Hs-cuối - ∑∆Hs-đầu ∆Hpư = ∑∆Hch-đầu - ∑∆ch-cuối Nhiệt hòa tan – nhiệt pha loãng CHẤT A Hòa tan A -> A2 Hòa tan A -> A1 DUNG DỊCH A2 DUNG DỊCH A1 Pha loãng A1 -> A2 Năng lượng liên kết ∆Hpư = ∑∆Hlk-đầu - ∑∆lk-cuối CV & CP Q dU + PdV C = = dT dT  δU V = const → CV =   δT  δH P = const → C P =   δT   V   V C P = CV + R C P = a0 + a1T + a2T + a− 2T − Nhiệt dung hỗn hợp a mol A b mol B ax bx C P , A = a0 , A + a1, AT + a2 , AT + a− 2, AT −2 C P , B = a0 , B + a1, BT + a2 , BT + a− 2, BT −2 C P , hh = ∑ a0 + ∑ a1T + ∑ a2T + ∑ a− 2T −2 ∆CP phản ứng ∆CP, phản ứng = ∑CP,sau - ∑CP,đầu C P ,hh = ∆a0 + ∆a1T + ∆a2T + ∆a− 2T (c x a0,C + d x a0,D) – (a x a0,A + b x a0,B) −2 ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF  δ∆H   δT  δ∆U   δT  = ∆C P  P  = ∆CV  V T ∆H T = ∆H + ∫ ∆C P dT T ∆H T = ∆H T + ∫ ∆C T1 P dT GẦN ĐÚNG T2 ∆H T = ∆H T + ∫ ∆CP dT T1 ∆C P ≈ → ∆H T = const ∆C P = const → ∆H T = ∆H T + ∆C P (T2 − T1 ) CÁC DẠNG BÀI TẬP • Tính Q, A, ∆U • Tính Q theo C • Tính ∆Hpư trực tiếp, gián tiếp • Tính ∆Hpư nhiệt độ khác • Biến đổi phương trình  δ∆H    = ∆C P δ T  P ... (INTERNAL ENERGY) NỘI NĂNG (U)= ĐỘNG NĂNG + THẾ NĂNG NHIỆT (HEAT) NGUYÊN LÝ (THE FIRST LAW) ∆U ∆U = =Q Q -A -A V ∆U = Q − dU dU = = δQ δQ δA δA ∫ PdV V1 CÔNG NHIỆT HỆ SINH A >0 Q ∆UT = V2 QT = AT = ∫ V1