CÁC CÔNG THỨC NHIỆT ĐỘNG hóa học

CÁC CÔNG THỨC NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC1.. Biến thiên nội năng = Nhiệt hệ sinh ra + Công hệ thực hiện 2.. Công thường gặp trong phản ứng hóa học là công thực hiện dãn nở thể tích chống lại áp s

CÁC CÔNG THỨC NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC

1. ∆ = +U Q W Biến thiên nội năng = Nhiệt hệ sinh ra + Công hệ thực hiện

2. Công thường gặp trong phản ứng hóa học là công thực hiện dãn nở thể tích chống lại áp suất P bên ngoài

2

1

W= −∫ P dV

W đẳng tích = 0; W đẳng áp = -P.∆V W (J) ; P (Pa) ; V ( m 3 )

3. Nhiệt đẳng tích Q v = ∆U; Nhiệt đẳng áp Q p = ∆H

4. ∆H = ∆U + ∆nRT

Trong đó ∆n = tổng số mol khí sản phẩm – tổng số mol khí chất đầu

Hằng số khí R = 8,314 J.mol -1 K -1 ; T = nhiệt độ Kenvin ( K )

∆

U và ∆H (J).

5. ĐL Kirchof

dH = C P dT ( dĩ nhiên dU = C V dT ) Lấy tích phân ta được công thức

2

Trong đó ∆C P = ∑C P (sản phẩm) - ∑C P (chất đầu) Nếu ∆C P = const thì ∆H T2 = ∆H T1 + ∆C p ∆T

6. Biến thiên Entropi

- Quá trình biến đổi bất thuận nghịch dS > δ

Q/T

- Hầu hết các quá trình đều được giả định hoặc qui về quá trình biến đổi thuận nghịch dS = δ

Q/T

- Quá trình chuyển pha đẳng áp ∆S = ∆H chuyển pha /T

- Quá trình dãn nở đẳng nhiệt ∆S = n.R.ln(P 1 /P 2 ) = n.R.ln(V 2 /V 1 )

- Quá trình thay đổi nhiệt độ ở P = const và không kèm theo chuyển pha

2

1 ln ln( 2 / 1)

T

T

S n Cp d T n Cp T T

nếu C p = const

- Quá trình thay đổi nhiệt độ ở V = const và không kèm theo chuyển pha

2

1 ln ln( 2 / 1)

T

T

S n C d T n C T T

nếu C v = const

- Với phản ứng hóa học ∆S pứ = ∑S sản phẩm - ∑S chất đầu

7. Biến thiên năng lượng tự do Gibbs

∆

G = ∆H - T∆S ∆G = -nFE

∆

G 0 = -RTlnK ∆G = ∆G 0 + RTlnQ với Q =

- ở điều kiện tiêu chuẩn ∆G 0 = ∆H 0 – T.∆S 0 = -RTlnK

( Nếu coi ∆H 0 và ∆S 0 = const so với nhiệt độ )

- Đối với các phản ứng xảy ra trong dung dịch thay K P thành K C

8. Phương trình Van’t Hof

P

2

∆

=

Coi ∆H 0 = const, lấy tích phân ta được

0

2

−∆

9. Năng lượng hoạt hóa E a , phương trình Arrhenius

a

E

RT

k A.e= −

lnKP(T2) – lnKP(T1) = -Ea/R.(1/T2 – 1/T1) Trong đó A là hằng số, k là hằng số tốc độ.

10

- Đối với khí lí tưởng C P = C V + R

- Đối với khí lí tưởng đơn nguyên tử C V = 3R/2

- Đối với khí lí tưởng hai nguyên tử C P = 5R/2

CÁC HẰNG SỐ VÀ CÁC CÔNG THỨC CẦN SỬ DỤNG

0

kh

C RT

N = λ N (1 e− − λ −λ )

λ − λ

Thời gian t để [B] max

max

k 1

=

−

Phương trình tốc độ pứ bậc 2 dạng

A + B → sp

[B] ([A] x) 1

[A] [B] [A] ([B] x)

−

=

Độ tăng điểm sôi và hạ điểm kết tinh hchat.

dungmoi

K n i T

m

∆ =

S cot

α

=

0

T

N

exp

∆

=

Trong đó A là hằng số Arrhenius