http:123link.proV8C5Hóa học Đại cương dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng Bài tập Hóa Đại cương trắc nghiệm, có đáp ánHóa học Đại cương dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng Bài tập Hóa Đại cương trắc nghiệm, có đáp ánHóa học Đại cương dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng Bài tập Hóa Đại cương trắc nghiệm, có đáp ánHóa học Đại cương dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng Bài tập Hóa Đại cương trắc nghiệm, có đáp ánHóa học Đại cương dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng Bài tập Hóa Đại cương trắc nghiệm, có đáp án
Trang 1HỆ THỐNG TUẦN HOÀN 1.Bảng Tuần hoàn hóa học
Mendeleev: “Tính chất các đơn chất cũng như dạng và tính chất các hợp chất của những nguyên
tố hóa học phụ thuộc tuần hoàn vào trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố”
Theo quan niệm hiện đại của cơ học lượng tử: “Tính chất các đơn chất cũng như dạng và tính
chất của các hợp chất phụ thuộc tuần hoàn vào chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố”
Hình 3.1 Bảng Hệ Thống Tuần Hoàn
2.Các nguyên tố s, p, d và f
a Các nguyên tố họ s
Là các nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân lớp s của lớp ngoài cùng
· ns1: kim loại kiềm
· ns2: kim loại kiềm thổ
b Các nguyên tố họ p
Là các nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân lớp p của lớp ngoài cùng
Trang 2B – Al C – Si N – P O – S halogen khí trơ
c Các nguyên tố họ d
Là các nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân lớp d của lớp trước ngoài cùng
· (n – 1)d1 – 10: kim loại chuyển tiếp
· Mỗi nhóm thường được chia thành 2 phân nhóm Các nguyên tố trong cùng một phân
nhóm có cấu trúc electron hóa trị giống nhau nên tính chất hóa học tương tự nhau
Trang 3• Trong một chu kỳ, tính chất các nguyên tố biến đổi một cách tuần hoàn
• Số thứ tự chu kỳ bằng số lượng tử chính của lớp electron ngoài cùng
• Chu kỳ I: chu kỳ đặc biệt: chỉ có 2 nguyên tố họ s
• Chu kỳ II, III: 2 chu kỳ nhỏ: mỗi chu kỳ có 8 nguyên tố, gồm 2 nguyên tố họ s và
Trang 4o tính kim loại tăng, tính phi kim gi
o tính khử tăng, tính oxi hóa gi
· Trong một chu kỳ: từ trái sang ph
tăng ® lực hút của hạt nhân
Hình 3.3 Qui lu
o tính kim loại giảm, tính phi kim t
o tính khử giảm, tính oxi hóa t
ố hóa học trong HTTH thay đổi một cách tuầ
ng chéo (không quan trọng):
t phân nhóm: cấu trúc electron hóa trị tương tự nhau
ên xuống dưới, do số lớp electron tăng ⇒⇒ lực hút c
Hình 3.2 Qui luật biến đổi tính oxi hóa khử
ng, tính phi kim giảm
ng, tính oxi hóa giảm
ừ trái sang phải, số lớp e không thay đổi, tổng s
t nhân đối với e ngoài cùng tăng
Hình 3.3 Qui luật biến đổi tính kim loại phi kim
m, tính phi kim tăng
m, tính oxi hóa tăng
t cách tuần hoàn theo 3 chiều:
nhau ⇒⇒ tính chất hóa học
c hút của hạt nhân đối với
ổng số e lớp ngoài cùng
Trang 57.Bán kính nguyên tử và ion
• Coi nguyên tử hay ion nh
Bán kính nguyên tửnguyên tử tạo nên đơ
· Trong một chu kỳ khi đi từ
o trong chu kỳ nhỏ r giả
o Từ dãy 1 xuống dãy 2: r t
o Từ dãy 2 xuống dãy 3: r h
Bán kính ion:
à ion
hay ion như những hình cầu, hợp chất là các hình c
ử hay ion được xác định dựa trên khoảng cách gi
ên đơn chất hay hợp chất tương ứng (bán kính hiụng phụ thuộc:
Hình 3.4 Biến đổi bán kính nguyên tử
phân nhóm chính, khi đi từ trên xuống số lớp e tăng ⇒⇒ hi
phân nhóm phụ, khi đi từ trên xuống, xu hướng chung: r t
ãy 2: r tăng do tăng thêm một lớp e dãy 3: r hầu như không tăng do hiện tượng co lantanit
à các hình cầu tiếp xúc nhau
Trang 6· r tăng khi lực hút của hạ
8.Năng lượng ion hóa I:
đặc trưng cho khả năng nhường e c
Hình 3.5
· Năng lượng ion hóa I là nă
và không bị kích thích
· I càng nhỏ nguyên tử càng d
· Trong một chu kỳ từ trái sang ph
a hạt nhân đối với e ngoài cùng giảm Mà lực hút
ực hút đối với 1e ~
t e ra khỏi nguyên tử ở thể khí
tính khử càng mạnh
ng dần
Trang 7· Trong một phân nhóm chính
chắn
· Trong phân nhóm phụ khi đ
Giải thích: PNP có đặc điểm: e đư
cùng ns2 không thay đổi Do đó:
· Z tăng rất nhanh ⇒⇒ tăng l
· Các AO (n – 1)d có tính đ
⇒ tăng hiệu ứng xâm nhập c
9 Ái lực electron F:
đặc trưng cho khả năng nhận e của nguy
· Ái lực e F là năng lượng phát ra hay thu
· Nguyên tử của nguyên tố
nguyên tử của nguyên tố khác có
· Có nhiều cách khác nhau để
· Trong mỗi chu kỳ khi đi từ
phân nhóm chính khi đi từ trên xuống I giảm do số lớp e tă
khi đi từ trên xuống, I tăng
e được điền vào phân lớp d của lớp kế ngoài cùng, còn e l
ăng lực hút hạt nhân đến e ns2 ở lớp ngoài cùng1)d có tính đối xứng khác hẳn AO ns nên hiệu ứng chắn h
ập của các e s của lớp ngoài cùng
ủa nguyên tố
Hình 3.6 Biến đổi ái lực electron
ợng phát ra hay thu vào khi kết hợp một e vào nguyên t
X(k) + e = X-(k), F = ∆H àng âm thì nguyên tử càng dễ nhận e, do đó tính phi kim v
ượng ion hóa của X- nhưng ngược dấu:
ng cho khả năng hút mật độ e về phía mình khi tạo li
ố có độ âm điện lớn hơn sẽ hút e về phía m
ố khác có độ âm điện nhỏ hơn
u cách khác nhau để xác định độ âm điện
ừ trái sang phảa, nhìn chung độ âm điện tăng l
p e tăng ⇒⇒ tăng hiệu ứng
ài cùng, còn e lớp ngoài
ài cùng
ắn hầu như không tăng
ào nguyên tử ở thể khí
ó tính phi kim và tính oxi hóa của
ạo liên kết với nguyên tử phía mình khi tương tác với
n tăng lên
Trang 8· Trong mỗi nhóm khi đi từ trên xuống, độ âm điện giảm
* Chú ý: độ âm điện không phải là đại lượng cố định của một nguyên tố vì nó được xác định trong
sự phụ thuộc vào thành phần cụ thể của hợp chất
Số oxi hóa
· Hóa trị: của một nguyên tố bằng số liên kết hóa học mà một nguyên tử của nguyên tố đó
tạo nên trong phân tử
· Số oxi hóa: là điện tích dương hay âm của nguyên tố trong hợp chất được tính với giả
thiết rằng hợp chất được tạo thành từ các ion
o Số oxi hóa dương cao nhất của các nguyên tố = số thứ tự của nhóm
o Số oxi hóa âm thấp nhất của phi kim = 8 - số thứ tự nhóm
LIÊN KẾT HÓA HỌC 1.Bản chất liên kết:
· Liên kết hóa học có bản chất điện vì cơ sở tạo thành liên kết là lực tương tác giữa các hạt mang điện (e tích điện âm – hạt nhân tích điện dương)
Hình 4.1 Tương tác các hạt mang điện
· Trong các tương tác hóa học chỉ có các e của những phân lớp ngoài cùng thực hiện liên kết, đó là các e hóa trị
· Theo cơ học lượng tử, nghiên cứu liên kết là nghiên cứu sự phân bố mật độ e trong trường hạt nhân của các nguyên tử tạo nên hợp chất
Một số đặc trưng của liên kết
Những thông số chính đặc trưng cho phân tử và cho liên kết là độ dài liên kết, góc hóa trị và năng lượng liên kết
Trang 9Năng lượng liên kết:
Là năng lượng cần tiêu tốn để
Năng lượng liên kết phụ thuộ
n thẳng tưởng tượng nối hạt nhân nguyên tử trung tâm v
i có qui luật và phụ thuộc vào:
ương tác
ốn để phá hủy liên kết hay năng lượng giải phóng khi t
thuộc vào:
t hóa trị (phương pháp VB)
Ở một thời điểm bất kỳ các hạt nhân và các e có vị trí t
a electron và hạt nhân trong phân tử H 2
ình sóng Schrodinger viết cho hệ phân tử H – H:
trung tâm với hai hạt nhân
i phóng khi tạo thành liên kết
ị trí tương đối như sau:
Trang 10Với V là thế năng của hệ:
· Khi hai nguyên tử ở xa nhau vô c
lẻ Lúc đó sự chuyển động củ
Một cách gần đúng, hàm sóng
· Khi hai nguyên tử H tiến lạ
hút của nạt nhân nguyên tử còn l
trong vùng không gian giữa hai h
*Liên kết giữa các nguyên tử H được t
Liên kết cộng hóa trị hình thành trên c
cả hai nguyên tử tương tác V
tử, phương pháp VB còn đượ
xa nhau vô cùng, chỉ có tương tác giữa e và hạt nhân củ
ng của e được mô tả bằng hàm sóng của nguyên tử H:
àm sóng Ψ của phân tử H2:
ến lại gần nhau: e1 không chỉ chịu tác động của hạt nhân a m
òn lại b, và ngược lại Do vậy hàm sóng được bổ
ình sóng Schrodinger thu được 2 đáp số: c1 = c2 = C
ng cho sự chuyển động của các e trong phân tử H2:
- hàm đối xứng
- hàm phản đối xứ
ộng, ứng với trường hợp 2e của H2 có spin ngược d
ữa hai hạt nhân → lực hút xuất hiện nên liên kết đư
ừ, ứng với trường hợp 2e của H2 có spin cùng dấ
ữa hai hạt nhân → lực đẩy xuất hiện nên liên kết không h
ợc tạo thành như trên gọi là liên kết cộng hóa trị.
ình thành trên cơ sở trên cặp e ghép đôi có spin ngược dấ
ng tác Vì vậy, liên kết cộng hóa trị còn được gọi là liên k
ợc gọi là phương pháp cặp electron định chỗ
t nhân của từng nguyên tử riêng
ợc dấu và thuộc về đồng thời
liên kết hai tâm – hai điện
Trang 11· Liên kết cộng hóa trị được h
tử tương tác
· Liên kết cộng hóa trị càng b
vào kích thước, hình dạng của các AO v
3.Khả năng tạo liên kết cộng hóa tr
· Cơ chế tạo liên kết cộng hóa trị
Khả năng tạo liên kết cộng hóa tr
số AO hóa trị (AO trống, AO chứa electron
· Điều kiện tạo liên kết cộng hóa tr
o Năng lượng của các AO tham gia xen ph
o Các AO tham gia xen ph
o Các AO tham gia xen ph
Biểu diễn liên kết cộng hóa tr
4 Các Loại Liên Kết Cộng Hóa tr
Liên kết cộng hóa trị s: được hình thành do s
xuất hiện giữa tất cả các loại AO: s –
ợc hình thành do sự che phủ lẫn nhau giữa các AO hóa tr
àng bền khi mật độ xen phủ của các AO càng lớn
ng của các AO và hướng xen phủ của chúng
ộng hóa trị:
ng hóa trị:
ình thành do sự xen phủ của 2 AO hóa trị chứa e
ột nguyên tử tương tác đưa ra cặp e hóa trị tự do, c
nhận: nguyên tử cho phải có cặp e tự do; nguyên t
ng hóa trị (theo cả hai cơ chế ghép đôi và cho - nh
a electron độc thân và AO chứa cặp electron ghép đ
ộng hóa trị:
a các AO tham gia xen phủ phải xấp xỉ nhau
Các AO tham gia xen phủ phải có mật độ e đủ lớn
Các AO tham gia xen phủ phải cùng tính định hướng
ng hóa trị: H : H hoặc H – H ộng Hóa trị
ình thành do sự che phủ của các AO dọc theo trục n– s, p – p, s – p, s – d, p – d …
a các AO hóa trị của các nguyên
ớn Độ che phủ phụ thuộc
ứa e độc thân của 2 nguyên
do, còn nguyên tử kia nhận
Trang 12
Hình 4.3 liên kết Sigma
Liên kết cộng hóa trị p: được hình thành do sự che phủ của các AO về hai bên của trục nối hai hạt
nhân Trường hợp này thường tương ứng với sự che phủ p – p, d – d, p – d… Do mật độ che phủ nhỏ
hơn nên liên kết p kém bền hơn s
Trang 13*Bậc liên kết có thể là số lẻ khi có mặ
Ví dụ: C6H6
6.Tính Chất của Liên Kết Cộng hóa tr
Tính chất đặc trưng của liên kết cộng hóa tr
· Tính bão hòa: Vì mỗi nguy
kết cộng hóa trị có thể tạo đư
lại với liên kết ion, liên kết kim lo
tử có độ âm điện cao hơn, đ
nguyên tử có độ âm điện lớn h
Xuất hiện lưỡng cực điện gồm hai tâm có
(gọi là độ dài lưỡng cực) lưỡng cực n
Moment lưỡng cực: là đại lượ
ết kim loại thì không)
Tính phân cực: Đôi điện tử trong liên kết cộng hóa trị có thể
ơn, đó là sự phân cực của liên kết cộng hóa trị Đ
ớn hơn làm nguyên tử phân cực âm, nguyên tử kia s
n gồm hai tâm có điện tích trái dấu (d+, d- ) , nằm cách nhau m
ực này được đặc trưng bằng vectơ momen lưỡng cựợng vectơ có chiều quy ước từ cực dương đến cự
ằm cách nhau một khoảng l
ng cực
ến cực âm
Trang 14*Phân tử cộng hóa trị có cực khi tổ
không (ví dụ: NH3, H2O, HCl…) Ng
phân tử có tính đối xứng trong không gian (CO
Phân tử cộng hóa trị thường có giá trị
Tính định hướng: sự xen phủ các AO
không gian Điều này quyết định tính
7.Thuyết Lai Hóa :
• Để tăng mật độ xen phủ, khi tạ
AO thuần túy s, p, d, f
• Các AOLH tạo thành do sự xen ph
• Đặc điểm của các AOLH:
o Số AOLH tạo thành = s
o Các AOLH có năng lượ
o Phân bố đối x
o Hình dạng giống nhau: m
• Điều kiện để lai hóa bền
o Năng lượng của các AO tham gia lai hóa x
o Mật độ e của các AO tham gia lai hóa
Dự đoán trạng thái lai hóa của
c khi tổng các vectơ momen lưỡng cực thành phần trong phân t
O, HCl…) Ngược lại, ta có phân tử cộng hóa trị không cực nh
ng trong không gian (CO2, CH4, C6H6 …)
ng có giá trị m = 0¸4 D m càng lớn phân tử càng phân cực m các AO để tạo thành liên kết cộng hóa trị phải theo mộ
nh tính định hướng của liên kết cộng hóa trị
, khi tạo liên kết nguyên tử dùng các orbital lai hóa (AOLH) thay th
en phủ của các AO trong nội bộ một nguyên tử
ành = số AO tham gia LH ợng bằng nhau
ố đối xứng trong không gian để phân tử bền hơn nhau: mật độ e dồn về một phía
a các AO tham gia lai hóa xấp xỉ nhau
a các AO tham gia lai hóa đủ lớn
ủ bền
t chu kỳ: ∆Ens – np tăng nên khả năng LH giảm
t phân nhóm: kích thước nguyên tử tăng nên khả năng LH giảm
ặp:
C2H2
ủa nguyên tử trung tâm A trong phân tử ABn
ần trong phân tử khác vectơ
ực như N2, H2, O2… hoặc
ực mạnh
i theo một hướng xác định trong
ùng các orbital lai hóa (AOLH) thay thế cho các
sp 3
CH4
Trang 15Dự đoán cấu hình không gian c
• Đối với các phân tử AB
• Đối với các phân tử AB
- Hiệu ứng đẩy của ↑↓ t
8.Phương Pháp Obital Phân T
Nội dung cơ bản của phương pháp MO
· Theo thuyết MO thì phân tử ph
các nguyên tử tương tác Trong đó m
electron còn lại gây ra
· Tương tự như trong nguyên tử, tr
ình không gian của ptử
ử ABn không có chứa AOLH tự do: Góc lk = góc LH
ử ABn có AOLH tự do:
↑↓ tự do > của ↓↑ LK > của ↑
ám mây e nằm lệch về phía B → góc dễ bị thu hẹp h
ám mây e nằm lệch về phía A → góc khó bị thu hẹp h
u lai hóa của trung tâm Dạng phân tử
Cấu hình không gian của phân tử
ử phải được xem là một hạt thống nhất bao gồm các h
đó mỗi electron sẽ chuyển động trong điện trường do các h
ử, trạng thái của electron trong phân tử được xác đị
ng tổ hợp các số lượng tử đặc trưng cho năng lượng, h
ình không gian
ồm các hạt nhân và các e của ờng do các hạt nhân và các
c xác định bằng các OM Mỗi ợng, hình dạng…của orbital
Trang 16· Các MO khác nhau bởi sự phân b
o s - dọc theo trục nối hạt nhân
ng các AO sẽ tạo thành các MO liên kết (s, p…) có năng l
a các AO tham gia tổ hợp
các AO sẽ tạo thành các MO phản liên kết (s* ,p* …) có n
a các AO tham gia tổ hợp
, p0 …) do các AO chuyển nguyên vẹn mà thành Các MO này không
ết Năng lượng của các MO không liên kết bằng năng l
Hình 4.6 Tổ hợp các AO tạo MO
ổng số AO tham gia tổ hợp các AO có thể biểu diễn bằng giản đồ năng lượng
ổ hợp phải gần nhau về năng lượng
ật độ electron đáng kể
i có tính đối xứng đối với trục nối hạt nhân giống nhau
ên các MO cũng tương tự như trong nguyên tử, tuân theo các
à quy tắc Hund
ết
ết định bởi các e liên kết (e nằm trên các MO liên k
ên kết bị triệt tiêu bởi một cặp e phản liên kết tươứng với một cặp e liên kết không bị triệt tiêu
ên nhân:
) các AO (tức là sự xen phủ)
t (s, p…) có năng lượng nhỏ hơn năng
t (s* ,p* …) có năng lượng lớn hơn
à thành Các MO này không ăng lượng của các AO tạo
, tuân theo các nguyên lý ngoại trừ,
ên các MO liên kết) mà không bị triệt
ương ứng
Trang 17Cho liên k
• Bậc liên kết tă
Tóm lại, việc mô tả cấu trúc phân tử g
· Các phân tử hai nguyên tử củ
· Các phân tử hai nguyên tử củ
Cho liên kết 2 tâm:
ết tăng thì năng lượng liên kết tăng còn độ dài liên k
ử của những nguyên tố chu kỳ II
ài liên kết giảm
Trang 18828 thuận từ
Trang 19¯ ¯
¯
¯
¯ Bậc liên kết 2,5
Độ dài liên kết (Å) 1,12
Năng lượng lk (kJ/mol) 629
· Các phân tử hai nguyên tử khác lo
trường hợp phân tử 2 nguyên tử cùng lo
II: Các MO tạo thành tương tự
Trang 20¾ ¾
¯
¯ ¯
11.Liên Kết ion:
Thuyết tĩnh điện về liên kết ion
Tương tác hóa học xảy ra gồ
· Nguyên tử truyền e cho nhau t
· Các ion trái dấu hút nhau theo l
Na + Cl ®
1s22s22p63s1 1s22s22p63s13p5
Khả năng tạo liên kết ion của các nguy
· Khả năng tạo liên kết ion ph
y ra gồm hai giai đoạn:
n e cho nhau tạo thành ion
u hút nhau theo lực hút tĩnh điện
Na+ + Cl– ® NaCl 1s22s22p6 1s22s22p63s13p6
Hình 4.9 Liên kết ion
ủa các nguyên tố
phụ thuộc vào khả năng tạo ion của các nguyăng lượng ion hóa càng nhỏ (kim loại kiềm, ki
ực e càng lớn (halogen) càng dễ tạo anion
ủa các nguyên tử càng lớn liên kết tạo thành có
ion, % Dc Độ ion, % Dc Độ ion, %
Trang 21Tính chất của liên kết ion:
Do các ion được xem như các qu
Định nghĩa: Sự phân cực ion là s
tác dụng của điện trường của ion khác
Hình 4.10 Sự phân cực ion
Do sự phân cực ion này mà các
phủ nhau một phần → Không có liên k
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân c
thuộc vào điện tích, kích thướ
o Khả năng bị phân cực c
bị phân cực xảy ra mạnh ch
•
•
o Tác dụng phân cực của ion c
cực chủ yếu xét đối với cation
•
•
Ảnh hưởng của sự phân cực ion
o Độ điện ly: Sự phân cực ion
ư các quả cầu tích điện có trường điện phân b
à sự chuyển dịch đám mây e ngoài cùng so với hạ
ủa ion khác
ày mà các đám mây của cation và anion không hoàn toàn tách r
ên kết ion 100% Trong liên kết ion có một phần li
ự phân cực ion: sự phân cực của các ion xảy ra vớ
ực ion ↑ → tính cộng hóa trị ↑ → tính ion ↓ → độ đ
n phân bố đồng đều về mọi
ới hạt nhân của một ion dưới
à anion không hoàn toàn tách rời nhau mà che
ần liên kết cộng hóa trị
y ra với mức độ khác nhau phụ
ới e ngoài cùng càng yếu, xự các ion với cấu hình ns2np6 các ion với cấu hình ns2np6nd10
àng mạnh, tác dụng phân
ện tích tăng → độ phân cực
ện tích giảm → độ phân cực
độ điện ly ↓
Trang 22o Độ bền: Sự phân cực ion ↑ → tính cộng hóa trị ↑ → điện tích hiệu dụng ion ↓ → lực hút giữa
các ion ↓ → năng lượng mạng lưới ion U ↓ → độ bền của tinh thể ion ↓, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ phân ly ↓
Chất LiF LiCl LiBr LiI Độ bị phân cực của các X- ↑ → tính cht ↑ →
tính ion ↓ → nhiệt độ nóng chảy ↓
Tnc, 0C 848 607 550 469
Chất MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3 Khả năng phân cực của các A2+ ↓→ tính cht
↓→ tính ion ↑→ nhiệt độ nóng chảy ↑
Tnc, 0C 600 897 1100 1400
o Độ tan của hợp chất ion phụ thuộc chủ yếu vào: năng lượng mạng lưới tinh thể U và năng lượng
hydrat hóa của cation Eh
13.Liên kết Kim Loại
Các tính chất của kim loại:
· Không trong suốt
· Có ánh kim
· Dẫn nhiệt, dẫn điện tốt
· Dẻo …
Cấu tạo kim loại và liên kết kim loại
Hình 4.11 Mạng tinh thể kim loại
· Mạng tinh thể kim loại được tạo thành từ:
o Những ion dương ở nút mạng tinh thể
o Các e hóa trị tự do chuyển động hỗn loạn trong toàn bộ tinh thể kim loại → khí e → Liên kết
có tính không định chỗ rất cao (liên kết rất nhiều tâm):
Trang 23
Hình 4.11 Khí electron trong kim loại
14.Thuyết Miền Năng Lượng
· Coi mỗi tinh thể kim loại là một đại phân tử có khoảng 1023 tâm
· Giải phương trình sóng Schrodinger cho hệ 1023 nguyên tử theo phương pháp MO:
o Hai AO tổ hợp với nhau tạo thành hai MO có năng lượng khác nhau
o Từ n AO tổ hợp với nhau sẽ tạo thành n MO có các mức năng lượng khác nhau
o Nếu n → ∞ các mức năng lượng rất gần nhau (chênh lệch năng lượng khoảng 10-22eV) → Tạo
thành các miền năng lượng được xem như giải năng lượng liên tục
o Tương ứng với các trạng thái năng lượng s, p, d, f … của nguyên tử trong tinh thể kim loại sẽ hình thành những miền năng lượng s, p, d, f …
o Trong miền năng lượng các orbital trải đều trong toàn bộ tinh thể kim loại và cũng có đầy đủ tính chất như các MO
o Các e phân bố trên các orbital của miền năng lượng theo các quy luật giống như trên các MO gồm: Nguyên lý ngoại trừ Pauli, nguyên lý vững bền, quy tắc Hund
• Miền năng lượng chứa các e hóa trị gọi là miền hóa trị
• Miền năng lượng không chứa các e, nằm trên miền hóa trị gọi là miền dẫn
• Nếu miền hóa trị và miền dẫn không che phủ nhau, khoảng cách giữa hai miền gọi là
miền cấm
Trang 24
15.Liên kết Van der Waals
Bản chất
Liên kết Van der Waals là tương tác tĩnh điện
Đặc điểm
· Là loại liên kết xuất hiện giữa các phân tử
· Có thể xuất hiện ở những khoảng cách tương đối lớn
· Tương tác định hướng: xuất hiện giữa các phân tử có cực → tương tác lưỡng cực - lưỡng cực
Tương tác định hướng ↑ khi moment lưỡng cực của phân tử ↑ và T0↓
· Tương tác cảm ứng: xuất hiện giữa các phân tử có cực và không cực → tương tác lưỡng cực – lưỡng
cực cảm ứng Tương tác này chỉ đáng kể khi moment lưỡng cực của phân tử có cực lớn
· Tương tác khuyếch tán: xuất hiện là nhờ lưỡng cực nhất thời của các phân tử → tương tác lưỡng cực
nhất thời - lưỡng cực nhất thời ↑ khi moment lưỡng cực ↓ và khối lượng phân tử ↑
16.Liên Kết Hydro
Trang 25
Khái niệm và bản chất của liên kết hydro
· Khi ngtử H liên kết với các nhóm âm điện, các e dùng chung có khuynh hướng chuyển mạnh về phía nguyên tố kia → H có thể xem như tích điện dương (Hd+) gọi là H linh động
· Các nguyên tử của các nguyên tố có độ âm điện lớn, kích thước nhỏ (mật độ điện tích âm lớn) như
N, O, F …hay các nguồn điện tử p (liên kết bội, nhân thơm …) được gọi là các nguồn dư điện tử →
có thể xem chúng tích điện âm (Xd-)
· Liên kết hydro là liên kết đặc biệt của các nguyên tử H linh động vẫn còn liên kết thêm với các nguồn dư điện tử của phân tử khác (liên kết hydro liên phân tử) hay nguyên tử khác trong chính phân
tử đó (liên kết hydro nội phân tử)
· Liên kết hydro vừa có bản chất điện vừa có bản chất cho - nhận
· Tăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các chất có liên kết hydro
· Giảm độ acid của dung dịch
· Tăng độ tan trong dung môi
· Trong sinh học, liên kết hydro giúp tạo các cấu trúc bậc cao cho glucid, protid…
Trang 26
CHƯƠNG VI: HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA
CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC
I CÁC KHÁI NIỆM:
1 Khái niệm về nhiệt động học và nhiệt động hóa học:
a Nhiệt động lực học là ngành khoa học nghiên cứu sự chuểyn biến tương hỗ giữa các dạng năng
lượng, đặc biệt là những quy luật có liên quan tới các biến đổi nhiệt năng thành các dạng năng lượng khác
Cơ sở lý thuyết của Nhiệt động lực học là 3 nguyên lý I, II và III Trong đó quan trọng nhất
là nguyên lý I và II
b Nhiệt động hóa học: là lãnh vực khoa học nghiên cứu các quy luật về sự biến chuyển tương hỗ
của hóa năng và các dạng năng lượng trong quá trình hóa học
2 Một số khái niệm:
a Hệ (nhiệt động): là lượng nhất định của một hay nhiều chất ở điều kiện nhiệt độ, áp suất và
nồng độ nhất định Phần còn lại bao quanh hệ được gọi là môi trường
Các loại hệ:
• Hệ hở: hệ có thể trao đổi chất và năng lượng với môi trường
• Hệ kín: hệ không trao đổi chất mà chỉ trao đổi năng lượng với môi trường
• Hệ cô lập: là hệ không trao đổi cả chất và năng lượng với môi trường bên ngoài
b Trạng thái (nhiệt động) của hệ và thông số trạng thái, hàm trạng thái:
• Trạng thái của hệ được xác định bằng tập hợp các thông số biểu diễn cho các tính chất hoá lý của hệ như nhiệt độ, áp suất, thể tích, thành phần, năng lượng…Các thông số nói trên là các thông
số trạng thái
• Quan hệ giữa các thông số trạng thái gọi là hàm trạng thái Hàm trạng thái có giá trị chỉ phụ thuộc vào các thông số trạng thái chứ không phụ thuộc vào cách biến đổi của hệ (nghĩa là không phụ thuộc vào đường đi của hệ)
• Thông số trạng thái được chia làm hai loại: thông số khuếch độ (dung độ) và thông số cường
độ
Trang 27o Thông số khuyếch độ: tỷ lệ với lượng chất của hệ như V, trọng lượng, năng lượng,
entropi… Các thuộc tính khuyếch độ có tính cộng
o Thông số cường độ: không tỷ lệ với lượng chất của hệ như T, p, tỷ khối d, C, thể tích
riêng, thể tích mol … Các thuộc tính cường độ không có tính cộng
* lưu ý: Thông số trạng thái khác với Thông số quá trình Thông số quá trình là các thông số phụ thuộc vào đường đi của quá trình (Q, A…)
• Để tiện so sánh, các đại lượng nhiệt động được chuẩn hoá Điều kiện chuẩn hoá như sau:
o Chất tinh khiết và ở trạng thái liên hợp bền dưới p và T chuẩn
o Chất rắn phải ở trạng thái đa hình bền ở điều kiện p và T chuẩn
o Chất khí phải là khí lý tưởng (ở p chuẩn)
o Chất trong dung dịch thì nồng độ là 1 mol/l
o Áp suất chuẩn là 1 atm
o T chuẩn có thể là bất kỳ tuy nhiên thường lấy là 298,15K
• Trạng thái cân bằng: giá trị của các thông số trạng thái ở mọi điểm của hệ phải như nhau và
không thay đổi theo thời gian
c Quá trình (nhiệt động): khi một hệ chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác người ta nói hệ
thực hiện một quá trình
o Quá trình đẳng áp: p = const
o Quá trình đẳng tích: V = const
o Quá trình đẳng nhiệt: T = const
o Quá trình đoạn nhiệt : Q = const Hệ không trao đổi nhiệt song có thể trao đổi công
với môi trường xung quanh
• Quá trình thuận nghịch: là quá trình có thể xảy ra theo 2 chiều ngược nhau và tương đối
chậm Quá trình thuận và quá trình nghịch cùng theo một con đường và do đó hệ không gây ra một biến đổi nào về môi trường xung quanh
• Quá trình bất thuận nghịch: l không tuân theo các điều kiện trên
II NGUYÊN LÝ I VÀ HIỆU ỨNG NHIỆT:
1 Nguyên lý I của nhiệt động học và các đại lượng nhiệt động:
a Nguyên lý I của nhiệt động lực học:
“Nếu trong một quá trình nào đó mà có một dạng năng lượng đã mất đi thì thay cho nó phải
có một dạng năng lượng khác xuất hiện với lượng tương đương nghiêm ngặt.”
Trang 28Nguyên lý I của nhiệt động lực học chính là định luật bảo toàn năng lượng
b Nội năng U:
• Nội năng U của hệ là năng lượng sẵn có, tìm ẩn bên trong hệ, bao gồm: năng lượng của chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay, chuyển động dao động của nguyên tử, phân tử, hạt
nhân, e trong hệ; năng lượng tương tác hút đẩy của các phân tử, nguyên
tử, hạt nhân, e, năng lượng bên trong hạt nhân Nói tóm lại, U là năng lượng toàn phần của hệ trừ động năng và thế năng của toàn hệ
• Nội năng U là hàm trạng thái, là thông số dung độ, được đo bằng đơn vị năng lượng (J/mol; cal/mol) U phụ thuộc vào bản chất, lượng chất, T, p, V, thành phần của
hệ
• Người ta không thể xác định được trị tuyệt đối của nội năng (vì không thể đưa hệ về nhiệt độ
0 tuyệt đối), nhưng dựa vào năng lượng phát ra hay thu vào của một hệ người ta có thể suy ra một cách chính xác độ biến thiên nội năng ∆U của hệ khi chuyển từ trạng thái có nội năng U1 sang trạng thái có nội năng U2:
∆U = U2 – U1
• Áp dụng nguyên lý I: khi cấp cho hệ một nhiệt lượng Q, lượng nhiệt đó sẽ dùng để làm tăng
nội năng của hệ và thực hiện một công A:
Q = ∆U + A Công A là công thực hiện trong quá trình hệ chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 để chống lại các lực từ bên ngoài như áp suất, điện trường, từ trường, sức căng bề mặt… Tuy nhiên thành phần chính của công A là công dãn nở (công cơ học)
Công dãn nở: A= PdV∫
Quá trình đẳng tích Công dãn nở A = 0 Q V = ∆∆∆∆U
Quá trình đẳng áp Công dãn nở A=P∆V Q p =∆U +P∆V
c Entanpi H:
• Trong trường hợp áp suất không đổi ta có:
Qp = ∆U +P∆V = (U2 – U1) + P(V2 – V1)
= (U2 + PV2) – (U1 + PV1)
= H2 – H1 = ∆H
Hình 6.1 Các loại giao động
Trang 29Với: H = U + PV H được gọi là entanpi và cũng là một thông số trạng thái của hệ H bao gồm nội năng U và khả năng sinh công tiềm ẩn A của hệ Vậy H là dự trữ năng lượng toàn phần của
hệ Đơn vị đo của H: kJ/mol
d Nhiệt dung:
• Nhiệt dung của một chất là lượng nhiệt cần cung cấp để nâng nhiệt độ của chất lên thêm 10
• Nhiệt dung riêng – nhiệt dung mol là nhiệt dung tương tứng 1 gam hay 1 mol chất Nếu xét
hệ ở điều kiện đẳng áp hoặc đẳng tích, ta có nhiệt dung mol đẳng áp (Cp) hoặc nhiệt dung mol đẳng tích (Cv)
• Đơn vị đo: J/mol.K
dT
U d
• Đối với các khí lý tưởng: Cp – CV = R
2 Hiệu ứng nhiệt của các quá trình hóa học và phương trình nhiệt hóa:
a Hiệu ứng nhiệt của quá trình hóa học
• Hiệu ứng nhiệt: là lượng nhiệt mà hệ trao đổi (thu vào hay phát ra) trong quá trình hóa học
dùng để thay đổi (tăng hoặc giảm) nội năng và entanpi của hệ
• Hiệu ứng nhiệt của các quá trình đẳng tích gọi là hiệu ứng nhiệt đẳng tích Qv (bằng độ biến đổi nội năng∆U)
• Hiệu ứng nhiệt của các quá trình đẳng áp gọi là hiệu ứng nhiệt đẳng áp Qp (bằng độ biến đổi enthalpi∆H)
* Quan hệ nhiệt đẳng áp và nhiệt đẳng tích:
• Trong các phản ứng chỉ có chất lỏng và chất rắn tham gia thì ∆V có giá trị không đáng kể
Do đó khi quá trình này được thực hiện ở áp suất thấp (áp suất khí quyển) thì P∆V≈0 nên ∆H≈ ∆
U
• Trong các phản ứng có sự tham gia của pha khí, giả sử khí lý tưởng, ta có:
PV = nRT Hay: P∆V = RT∆n
Nên: ∆H =∆U +∆nRT
Trang 30Nếu: ∆n = 0 thì ∆H =∆U
∆n≠0 thì ∆H≠ ∆U
* Với ∆n là hiệu số giữa số mol sản phẩm với số mol tác chất (chỉ tính với các chất ở dạng khí)
* Hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn kí hiệu 0
298
H
∆ ; hoặc ∆H0nếu không chú ý đến T
b Nhiệt tạo thành:
• Nhiệt tạo thành của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các
đơn chất ứng với trạng thái bền vững nhất trong những điều kiện đã cho về p, T
• Ký hiệu nhiệt tạo thành tiêu chuẩn: 0
• Nhiệt đốt cháy của 1 chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy 1 mol chất đó bằng oxy để
tạo thành các oxít cao bền ở điều kiện phản ứng
• Đối với các chất hữu cơ, nhiệt đốt cháy là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy 1 mol chất
hữu cơ bằng oxi tạo thành khí CO2, nước lỏng và một số sản phẩm khác
• Ký hiệu nhiệt đốt cháy tiêu chuẩn: 0
• Nhiệt đốt cháy thường lớn hơn nhiệt tạo thành, luôn có giá trị âm
* Nhiệt đốt cháy và nhiệt tạo thành tiêu chuẩn là các đại lượng tra bảng
d Phương trình nhiệt hóa và chiều diễn ra của các quá trình hoá học:
• Phương trình nhiệt hóa là phương trình phản ứng hóa học thông thường có ghi kèm hiệu ứng
nhiệt và trạng thái tập hợp của các chất tham gia phản ứng và sản phẩm tạo thành
• Quy ước:
o Phản ứng thu nhiệt có ∆H > 0
Trang 313 Cơ sở tính toán nhiệt hoá học:
a Định luật Lavoisier – La Place:
Hiệu ứng nhiệt của phản ứng thuận bằng hiệu ứng nhiệt của phản ứng nghịch nhưng trái dấu
* Có thể cộng hay trừ những phương trình nhiệt hóa như những phương trình đại số
Các hệ quả:
• Hệ quả 1: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng bằng tổng nhiệt tạo thành của các sản phẩm trừ đi
tổng nhiệt tạo thành của các chất đầu
Ví dụ: Biết nhiệt tạo thành từ các nguyên tố của các chất sau đây:
2Al(r)+ 3/2O2(k) = Al2O3 (1) ∆H1=−1676.0kJ/mol
S(r) + 3/2 O2(k) = SO3(k) (2) ∆H2 = -396,1kJ/mol
2Al(r) + 3S(r) + 6O2(k)= Al2(SO4)3 (r), (3) ∆H3 = -3442 kJ/mol
Ta có thể tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng sau:
Al2O3 (r) + 3SO3(k) )= Al2(SO4)3 (r), (4) ∆H4 = ?
Trang 32Ví dụ: cho phản ứng este hoá:
CH3COOH (l) + C2H5OH (l) = C2H5CH3COO (l) + H2O 0
a Xác định hiệu ứng nhiệt bằng phương pháp tính toán nhiệt hóa:
* Áp dụng định luật Hess và hệ quả:
298
H
∆ = -283,0kJ/mol Hãy tính nhiệt tạo thành của CO từ các nguyên tố Giải: lấy (1) – (2) ta được:
Phản ứng phân hủy đá vôi CaCO3
CaCO3 (r ) = CaO(r) + CO2(k)
tt
H0 298
Hiệu ứng nhiệt của phản ứng là:
0 298
H
∆ = (-635.5 – 393.5) – (-1206.9) = + 177.9 kJ/mol
* Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ
Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ được thể hiện bằng phương trình Kirchhoff:
dT C H
H
T
T p
∫∆+
Trang 33Nếu khoảng nhiệt độ thay đổ
398
H
∆ = -283,0 – 0,642 = -
Nhận xét: Khi nhiệt độ tăng, ∆H c
thay đổi không lớn lắm, một cách g
độ
b Tính năng lượng liên kết:
Ví dụ: Xác định năng lượng liên k
2H(k) + O(k) = H2O(k),Theo cấu trúc của phân tử thì trong H
kJ
2
2
∆
ở điều kiện khác chuẩn
ản ứng : CO(k) + 1/2O2(k) = CO2(k) khi biết ∆H
đẳng áp của các chất CO, O2 và CO2 lần lượt l
7,05:2 = -1,535 cal/K = - 6,42 J/K – 298)
283,642 kJ
H của phản ứng tăng không đáng kể Do đó, n
t cách gần đúng, có thể coi ∆H của phản ứng không ph
ên kết H – O trong phân tử H2O, biết:
H của nó bằng -283,0
ợt là 6,97; 7,05; và 8,96
đó, nếu khoảng nhiệt độ
ng không phụ thuộc vào nhiệt
ợng liên kết H – O sẽ là:
Trang 34CHƯƠNG VII: THẾ ĐẲNG ÁP VÀ CHIỀU DIỄN RA
CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC
I CHIỀU DIỄN RA CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC
Như vậy, hiệu ứng nhiệt chưa phải là đại lượng tiêu chuẩn để xét chiều hướng củng như mức
độ xảy ra của các quá trình hoá học cơ sở chung nhất là nguyên lý II
Trang 35II Nguyên lý II và Entropi:
1 Nguyên lý II: Nhiệt không thể truyền từ vật thể nguội hơn sang vật thể nóng hơn
Nguyên lý II khẳng định nguyên tắc tự chuyển nhiệt Từ đó sinh ra nhiều hệ quả quan trọng: Entropi S, thế đẳng áp đẳng nhiệt G…
2 Đại lượng entropi:
Khi hệ chuyển từ trạng thái có nhiệt độ cao về trạgn thái có nhiệt độ thấp làm xuất hiện một đại lượng nhiệt động mới là entropi S độ biến đổi entropi của quá trình đó:
• Dấu “>” ứng với quá trình bất thuận nghịch ∆ >∫
T
dQ S
3 Ý nghĩa vật lý của Entropi S:
a Mức độ hỗn loạn của hệ và chiều hướng của các quá trình
Quá trình khuếch tán tự diễn ra cho thấy hệ xảy ra theo chiều hướng làm tăng độ hỗn loạn
Hình 7.1 Xu hướng tăng độ hỗn loạn của khí
Entropi S đặc trưng cho mức độ hỗn loạn của hệ
b Entropy và xác suất nhiệt động học:
Để đặc trưng định lượng mức độ hỗn loạn của một hệ người ta dùng đại lượng xác suất nhiệt động học W của nó
Xác suất nhiệt động học W là tổng số trạng thái của các tiểu phân tạo nên trạng thái của toàn
hệ tại 1 thời điểm
Entropi là thước đo xác suất của trạng thái của hệ
N
R W K
Trong đó: K - hằng số Boltzmann
N - số Avogadro
Trang 36S được đo ở các điều kiện chuẩn như đã trình bày
Nguyên lý III (Định luật Nernst): “Entropi của các chất nguyên chất dưới dạng tinh thể hoàn hảo
ở nhiệt độ không tuyệt đối bằng không”
Từ nguyên lý III ta có thể xác định được entropi tuyệt đối của các chất ở bất kỳ nhiệt độ nào
Hệ càng phức tạp, Entropi càng lớn
Đối với cùng một chất thì trạng thái rắn, lỏng, khí có Entropi tăng dần
Nhiệt độ tăng, áp suất giảm làm tăng Entropi và ngược lại
c Xác định độ biến đổi entropi trong các quá trình
CO S C S CO S S
/66.175
]68.21374.5[54.1972
)]
()
([)(
298
0 298
0 298
CO S
C S CO S
S
/22.172
]76.29144.33[71.2482
)]
()
([)(
o Các quá trình chuyển pha đẳng nhiệt thuận nghịch: (bay hơi - ngưng tụ, thăng hoa,
nóng chảy – đóng rắn, hoà tan - kết tinh …)
Trang 37Đối với quá trình thuận nghịch: ∆ = ∫2
1
T
T T
dQ S
(22)
(273
)/(6007
0
molK J
K
mol J T
(273
)/(6007
0
molK J
K
mol J T
W
W R S S
∆
1
2 1
ln
p
p R V
V R
p nR V
V nR
2
1 1
1 2
1
ln
T
T p T
T p T
T
p p
T d C T
dT C T
dQ S
dT C dH Q
δ
Nếu khoảng nhiệt độ không lớn lắm, có thể coi Cp không phụ thuộc vào nhiệt độ
1
2ln
T
T C
S = p
∆
Trang 38S S
K mol J C
S S
./3.6359.689.69
)./(59.6273
298ln0
298 273
0 298
0 273
0 273
0 298
0 298 273
T
T C
S = V
∆
III THẾ ĐẲNG ÁP VÀ CHIỀU DIỄN RA CỦA PHẢN ỨNG HOÁ HỌC:
1 Ảnh hưởng của các yếu tố entanpi và entropi lên chiều hướng diễn ra của các quá trình hóa học
• Từ nguyên lý I và II thấy rằng, entanpi và entropi là hai yếu tố tác động lên chiều hướng diễn ra quá trình hóa học Có thể nhận xét rằng hai yếu tố này tác động đồng thời lên hệ, nhưng theo hai chiều ngược nhau
• Về phương diện hóa học, entanpi giảm (yếu tố entanpi là thuận lợi) khi các nguyên tử kết hợp với nhau để tạo thành các phân tử với các liên kết bền vững Nhưng trong trường hợp đó 0
<
∆S vì độ hỗn loạn của giảm đi (yếu tố entropi là bất lợi) Và ngược lại Nói các khác, trong mỗi quá trình luôn luôn có sự cạnh tranh giữa hai yếu tố entanpi (giảm năng lượng) và entropi (tăng độ hỗn loạn) Như vậy chiều hướng diễn ra của quá trình hóa học sẽ được quyết định bởi yếu tố nào chiếm ưu thế hơn
• Sự cạnh trang của hai yếu tố entanpi và entropi trong các quá trình hóa học xảy ra ở nhiệt độ
và áp suất không đổi được thể hiện qua đại lượng thế đẳng áp – đẳng nhiệt G (còn gọi tắt là thế đẳng áp, entanpi tự do, năng lượng tự do Gibbs)
UU
TS H TS H
TS PV TS
PV
S T V P U A
A V P U S T
−
−+
≥
∆
−
∆+
∆
≥
∆
Trang 39Đặt: G = H – TS
• Ta có phương trình cơ bản của nhiệt động hóa học: ∆G = ∆H - T∆S
Vậy
G hay
G G G A
1 2 'ACông có ích sẽ là cực đại khi quá trình là thuận nghịch
A’max = −∆G
• Ý nghĩa: Trong quá trình nhiệt động không phải toàn bộ lượng nhiệt cung cấp cho hệ (∆H)
được chuyển thành công có ích (∆G), mà còn một lượng không thể chuyển thành công được (T∆S)
* A’ – công có ích bao gồm tất cả các dạng công hệ thực hiện được (như công của dòng điện trong pin điện hoá, công chống lại từ trường, công của các phản ứng quang hoá ) trừ công cơ học (công dãn nở)
• Thế đẳng áp tiêu chuẩn: 0
298
G
∆ (đo ở điều kiện tiêu chuẩn)
• Đơn vị đo: kJ/mol
3 Biến đổi thế đẳng áp và điều kiện diễn ra của các quá trình hóa học
a Điều kiện diễn ra của các quá rình hóa học
A’max = -∆G
• Quá trình sinh công có ích (A’ > 0) khi xảy ra là quá trình tự xảy ra
• Quá trình phải tiêu tốn công có ích (A’ <0) mới xảy ra được là quá trình không tự xảy ra
Tóm lại: điều kiện để xét chiều diễn ra của quá trình thuận nghịch :
• ∆G< 0: quá trình tự xảy ra; phản ứng xảy ra theo chiều thuận
• ∆G> 0: quá trình không tự xảy ra; phản ứng xảy ra theo chiều nghịch
• ∆G= 0: quá trình đạt trạng thái cân bằng
b Dự đoán chiều hướng diễn ra của các quá trình hóa học
• Ở nhiệt độ và áp suất không đổi một phản ứng sẽ tự xảy ra khi:
Trang 402 + - + Không tự xảy ra ở mọi T
3 - - +/- Tự xảy ra ở T thấp
4 + + +/- Tự xảy ra ở T cao
c Xác định độ thay đổi thế đẳng áp của các quá trình hóa học
- Theo định luật Hess: ∆G T =∑∆G T(sp) −∑∆G T(cd)
- Theo phương trình: ∆G = ∆H - T∆S
- Theo hằng số cân bằng: ∆G=−RTlnK p (chương 8)
- Theo sức điện động của nguyên tố Ganvanic: ∆G=−nFE (chương 16)
298 kJ mol
)./
(
0
298 J mol K
S 5,74 118,72 197,56 130,57 Giải:
3
, 131 ) ( H )]
( H [
298
0 298
0
j133,67
O)]
(HS(C)[S
- )]
(HS(CO)[S
298
0 298 2
0 298
0 298
1000H
298
0 298
0 1500
0 1500
0
Tương tự, 298K: ∆G298 =91466j>0 phản ứng không xảy ra
CHƯƠNG VIII: CÂN BẰNG HÓA HỌC
I Cân bằng hóa học: