Chương 2 lth pư HVC(TC)

Chƣơng II LÝ THUYẾT PHẢN ỨNG TRONG HÓA VÔ CƠ CÁC NGUYÊN LÝ VẬT LÝ TRONG HOÁ VÔ CƠ Chƣơng II LÝ THUYẾT PHẢN ỨNG TRONG HOÁ VÔ CƠ (3/3) I CHIỀU HƢỚNG DIỄN BIẾN VÀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG TRONG HÓA VÔ CƠ II ỨNG DỤNG KHẢO SÁT MỘT SỐ QUÁ TRÌNH TRONG HÓA VÔ CƠ III TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC I CHIỀU HƢỚNG DIỄN BIẾN VÀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG TRONG HÓA VÔ CƠ 1) Hiệu ứng nhiệt trình hóa học 2) Các yếu tố tác động lên chiều hƣớng diễn biến trình hóa học I Hiệu ứng nhiệt trình hóa học 1) Hiệu ứng nhiệt phản ứng - Định luật Hess Nhiệt lƣợng toả hay thu vào trình hoá học gọi hiệu ứng nhiệt trình (thƣờng gọi tắt nhiệt phản ứng) QV = ∆U ; QP = ∆H Định luật Hess : Trong trƣờng hợp áp suất không đổi (hoặc thể tích không đổi), Hiệu ứng nhiệt phản ứng hoá học QP (hoặc QV) phụ thuộc vào chất trạng thái chất đầu sản phẩm phản ứng mà không phụ thuộc vào cách tiến hành phản ứng Trạng thái chuẩn - Đối với chất khí coi nhƣ khí lý tƣởng trạng thái chuẩn trạng thái 250C p = 1atm - Đối vơi chất rắn lỏng trạng thái chuẩn chất nguyên chất dạng bền chúng điều kiện thƣờng áp suất 101,325kPa hay p = 1atm • Đối với chất tan bao gồm chất điện li, không điện li ion trạng thái chuẩn trạng thái hoạt độ chúng đơn vị dƣới áp suất 1atm • Nhiệt độ chuẩn 2980K (chính xác 298,15K) hay 250C • Hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn ∆H0298 , ∆U0298 Hệ định luật Hess : a) ∆H0Pƣ = j∆H0S ,cuối - i∆H0S, đầu • Entanpi sinh (entanpi hình thành) chất hiệu ứng nhiệt phản ứng tạo thành mol chất từ đơn chất trạng thái bền vững điều kiện cho nhiệt độ áp suát b) ∆H0Pƣ = i∆H0ch ,đầu - j∆H0ch,cuối • Entanpi cháy chất hiệu ứng nhiệt phản ứng đốt cháy mol chất tới dạng oxi hoá thich ứng nguyên tố Chiều hướng diễn biến trình G < a) Các phương pháp xác định G • G = H - TS ; G0 = H0 - TS0 • G = - nFE , G0 = - nFE0 • G0 = - RTlnK • (ở 250C, G0 = - 2,303RTlgK) b) Với phản ứng hoá học: • G0298 pƣ = G0298 sp - G0298 cđ Ứng dụng định luật Hess : 1) Tính phương trình nhiệt hoá học 2) Tính nhiêt hidrát hoá hay nhiệt hoà tan 3) Tính nhiêt chuyển pha 4) Tính lượng liên kết * Năng lượng liên kết định vị lượng giải phóng liên kết hoá học hình thành từ nguyên tử cô lập 5) Tính lượng mạng lưới tinh thể ion • Năng lượng mạng lưới tinh thể lượng giải phóng mol chất tinh thẻ hình thành từ ion thể khí Ứng dụng định luật Hess : 2) Tính nhiêt hidrát hoá hay nhiệt hoà tan • Hiệu ứng nhiệt trình hoà tan mol LiF rắn vào ∞ mol nƣớc 0,76Kcalo Tính nhiệt hidrát hoá ion Li+ , biết nhiệt hidrát hoá F- , - 119,02 Kcalo lƣợng mạng lƣới tinh thể ion LiF = -247,4 kcal  ht     Li+ Giải LiF(r) + F aq aq U  h  0h + Li + F (K) (K)  • = - (247,4 + 119,02 + 0,76 ) = - 127,63 kcal h Ứng dụng định luật Hess : 3) Tính nhiêt chuyển pha Lƣu huỳnh hình thoi ST lƣu huỳnh đơn tà SD hai dạng thù hình nguyên tố lƣu huỳnh Xét xem: 1) Dạng bền 250C 2) Nhiệt độ hai dạng nằm cân với ? • Cho biết: ST SD • H0298(Kcal/mol) 0,00 0,0717 • S0298(cal/độ.mol) 7,62 7,78 10 Tính kim loại khả hoạt động hoá học kim loại • Tính kim loại , phi kim gắn với nguyên tử tự Hoạt động hoá học gắn với đơn chất , hợp chất • Nói kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi hợp chất có nghĩa ta thả Fe(r) vào dung dịch CuSO4 • Fe(r) + CuSO4 (dd) = FeSO4 (dd) + Cu(r) 38 Tính kim loại hoạt động hoá học • Có trình: Fe(r) Fe2+.aq H0PƢ • • H0nc • H0th Fe(l) H0h • H0bh • • Fe(K) I Fe2+(K) • H0PƢ = H0th + I - H0h với H0th = H0nc + H0bh • Tổng quát : M(r) M+.aq H0PƢ • H0PƢ = H0th + I - H0h • Fe đẩy Cu : H0PƢ (Fe(r)  Fe2+.aq ) < H0PƢ (Cu(r)  Cu2+.aq) • G0PƢ = H0PƢ - TS0PƢ 39 • G0PƢ (Fe(r)  Fe2+.aq ) < G0PƢ (Cu(r)  Cu2+.aq) II ỨNG DỤNG KHẢO SÁT MỘT SỐ QUÁ TRÌNH TRONG HÓA VÔ CƠ Sự biến đổi độ tan dãy hợp chất 40 II ỨNG DỤNG KHẢO SÁT MỘT SỐ QUÁ TRÌNH TRONG HÓA VÔ CƠ Các phản ứng không kèm theo thay đổi số oxi hóa 41 II ỨNG DỤNG KHẢO SÁT MỘT SỐ QUÁ TRÌNH TRONG HÓA VÔ CƠ Quá trình ion hóa axit nƣớc 42 II ỨNG DỤNG KHẢO SÁT MỘT SỐ QUÁ TRÌNH TRONG HÓA VÔ CƠ Phản ứng điều chế kim loại a) Phƣơng pháp điện phân b) Phƣơng pháp sử dụng chất khử hoá học c) Phƣơng pháp nhiệt phân hủy 43 VÀI NÉT VỀ NHIỆT ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SỐNG – Adenozen (ATP) phƣơng tiện dự trữ cung cấp lƣợng cho thể 44 VÀI NÉT VỀ NHIỆT ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SỐNG – Adenozen (ATP) - Sự trao đổi chất gắn liền với trao đổi lƣợng, mặt vấn đề nhằm đảm bảo cho hoạt động sống thể -Nguồn lƣợng cho thể ngƣời, động vật lƣợng hóa học đƣợc giải phóng nhờ phản ứng hóa học phân hủy chất dinh dƣỡng thức ăn - Các chất dinh dƣỡng chủ yếu gluxit, lipit, protein bị oxi hóa- khử thểqua nhiều giai đoạn phức tạp, giai đoạn xúc tác men thích hợp, cuối CO2, H2O (NH3) giải phóng lƣợng cho thể 45 VÀI NÉT VỀ NHIỆT ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SỐNG – Adenozen (ATP) Các loại liên kết phôtphat G = H - TS Quá trình sống xảy môi trƣờng sống không đổi, môi trƣờng dung dịch nên S0, trình phản ứng phụ thuộc vào H; G< ngƣời ta nói trình tỏa nhiệt G>0 quá trình thu nhiệt Quá trình thủy phân photphat hữu tỏa nhiệt nhiều  liên kết dự trữ lƣợng ngƣợc lại liên kết nghèo lƣợng - Liên kêt photphat giaù lƣợng Gthủy phân  25 0C dạng bền ST (r) 2) G0T = 71,7 - 0,16 T •Nhiệt độ hai