Tổng hợp công thức môn hóa học đại cương - đại học thủy lợi

TỔNG HỢP CÁC CƠNG THỨC HĨA ĐẠI CƯƠNG Chương 6: Năng lượng phản ứng hóa học Bảng chuyển đổi đơn vị lượng: 1J = kg.m2/s2 1J = 0,23901 cal cal = 4,184 J Cal = 1000 cal BTU = 1054,35 J Quá trình thu nhiệt Q > 0; Quá trình tỏa nhiệt Q < C Nhiệt dung riêng: Q (J/g.K) m.T (dùng nung nóng làm lạnh) Quá trình biến đổi trạng thái vật chất (chuyển pha): nóng câảy bay âơi   A (lỏng)   A(rắn)  A (khí)  đôngđặc ngư ng tuu H H nc bâ   A (lỏng)    A (khí) A(rắn)    H H đđ nt H chuyeån pha (J/g) → Qchuyeån pha  m  H chuyeån pha Định luật truyền nhiệt: Q1 + Q2 + … = Đo nhiệt lượng phản ứng :  Qpứ + Qdd = Qdd = m.C.∆T  Qpứ + Qnước + Qbom = Qnước = m.C.∆T; Biến thiên entanpi p/ư hóa học: Qbom = Cbom.∆T; (Cbom (J/K)) ∆H0pứ = ∑∆H0s,(sản phẩm) - ∑∆H0s,(tham gia) Với phản ứng cụ thể: aA + bB → cC + dD ∆H0pứ = [c.∆H0s(C) + d.∆H0s(D)] – [a.∆H0s(A) + b.∆H0s(B)] *********************************************** Chương 7: Cấu tạo nguyên tử Tốc độ sóng: c = λ.f (m/s) (c = 3.108 m/s; f = tần số sóng (Hz); λ = bước sóng (m) Phương trình Planck: E = h.f (h = 6,625.10-34 J.s/photon) Công thức Einstein: E = m.c2 λ= h/p=h/mc2 Liên hệ bước sóng lượng: Năng lượng photon: E = h.f = h.(c/λ) Năng lượng cho mol photon: E = NA.h.f = NA.h.(c/λ) Công thức Rydberg:  1   R    (với n>2)  n  2 Công thức Bohr: En   N26 - Nguyễn Tuấn Anh Rhc n2 (NA = 6,023.10-19) (R = 1,097×107 m-1) (n: số lượng tử chính; E: J/ngun tử) 13-Mar-16 Công thức Louis Victor de Broglie:   h m.v *********************************************** Chương 12: Trạng thái khí Đơn vị đo áp suất: Pa, KPa, N/m2, mmHg, bar, torr, atm, at Bảng chuyển đổi đơn vị đo áp suất: atm = 760 mmHg = 101,3 kPa = 1,013 bar = 760 torr T(K) = t(0C) + 273,15 Cách đổi nhiệt độ: T (0F)= T (K)×1,8 – 459,67= t(0C)×1,8 + 3,2 = Khối lượng riêng: = Biểu thức định luật khí lí tưởng: Áp suất P.V = n.R.T atm R mmHg 0,082 (atm.L/mol.K) 62,32 (mmHg.L/mol.K) (ứng với đơn vị áp suất P giá trị R) Năng lượng J R cal 8,314 (J/mol.K) 1,987 (cal/mol.K) (ứng với đơn vị lượng giá trị R) = Hệ định luật Avogadro: (n khơng đổi) Áp suất tồn phần: Ptồn phần = P1 + P2 + P3 +… Nồng độ phần mol: Xi  Áp suất riêng phần: Pi = Xi.Ptoàn phần ni nhh Ed  10 Động trung bình: 11 Tốc độ trung bình phản ứng: 12 Biểu thức định luật Graham: RT (R = 8,314 J/mol.K) = = (C: m/s; M: kg/mol) ố độ ó ủ í ố độ ó ủ í = *********************************************** Chương 13: Lực hút liên phân tử, chất lỏng chất rắn Liên hệ kiểu cấu trúc, số cầu ô đơn vị Dạng cấu trúc Số cầu ô đơn vị Cạnh khối lập phương Lập phương đơn giản a = 2r Lập phương tâm khối a√3 = 4r Lập phương tâm mặt a√2 = 4r N26 - Nguyễn Tuấn Anh 13-Mar-16 Hbho C R.T Áp suất bão hòa: ln Pbh  *********************************************** Chương 14: Dung dịch & tính chất dung dịch Nồng độ molan: Cm  nct mdm Nồng độ phần mol: Xi  ni nhh Nồng độ phần triệu: Cppm  Nồng độ đương lượng: CN  (m, mol/kg) mct  10 mdd số đương lượng chất tan Vdd Độ hịa tan chất khí: Si= kH.Pi Dung dịch khơng điện li: a Độ tăng nhiệt độ sôi: ∆Ts = Ts,dd - Ts,dm = Ks×Cm(ct) b Độ giảm nhiệt độ đơng đặc: ∆Tđ = Tđ,dd – Tđ,dm = Kđ×Cm(ct) c Định luật Raoult: Pdd = Xdm × P0dmnc d Độ giảm áp suất bão hòa: ∆P = Pdd – P0dmnc = -Xct × P0dmnc e Áp suất thẩm thấu: Π = C.R.T (R = 0,082 atm.L/K.mol; Π = atm) Dung dịch điện li: a Độ tăng nhiệt độ sôi: ∆Ts,đli = Ts,dd – Ts,dm = i.Ks.Cm b Độ giảm nhiệt độ đông đặc: ∆Tđ,đli = Tđ,dd – Tđ,dm = i.Kđ.Cm c Độ giảm áp suất bão hòa: ∆Pđli = Pdd – P0dm = -i.Xct.P0dm d Áp suất thẩm thấu: Π đli = i.C.R.T (i gần sát với giá trị nguyên trường hợp dung dịch loãng) *********************************************** Chương 15: Cơ chế phản ứng hóa học Vận tốc trung bình phản ứng: v pu   C t Biểu thức định luật tác dụng khối lượng: vpứ=k.[A]m.[B]n (aA + bB → sản phẩm) Đơn vị đo k phụ thuộc vào bậc toàn phần phản ứng:  Phản ứng bậc → số k có đơn vị là: mol/(L.thời gian)  Phản ứng bậc → số k có đơn vị là: thời gian-1  Phản ứng bậc → số k có đơn vị là: L/(mol.thời gian) Phương trình động học phản ứng: N26 - Nguyễn Tuấn Anh 13-Mar-16  Phản ứng bậc 0: [A]t - [A]0 = -k.t  Phản ứng bậc 1: ln  Phản ứng bậc 2: 1   kt [A]t [A]o [A]t   kt [A]o Cách xác định bậc phản ứng m, n số tốc độ k theo phương pháp đồ thị: Bậc pứ Tốc độ phản ứng Dạng rút gọn Đồ thị đường thẳng [A]t = -k.t + [A]0 y = a.x + b [A]t thời gian ln[A]t = -k.t + ln[A]0 y = a.x + b ln[A]t thời gian 1/[A]t = k.t + 1/[A]0 y = a.x + b 1/[A]0 thời gian Thời gian bán hủy phản ứng bậc 1: t1/  k  A.e Biểu thức Arrhenius:  0, 693 k Ea  RT ln k  Ea  ln A RT *********************************************** Chương 16: Cân hóa học Xét pứ: aA(dd) + bB(dd) ⇌ cC(dd) + dD(dd)  Phản ứng thuận: vt= kt.[A]a.[B]b  Phản ứng nghịch: vn= kn.[C]c.[D]d Hằng số cân nồng độ: Kc  [C ]c [D ]d [A]a [B]b PCc PDd Hằng số cân áp suất: Kp  Liên hệ Kc Kp: Kp = Kc.(RT)∆n Tỉ số phản ứng: Qc  PAa PBb (với ∆n = c+d-a-b) QCc QDd QAa QBb Quan hệ Q K:  Q < K → phản ứng xảy theo chiều thuận  Q = K → phản ứng trạng thái cân *********************************************** Chương 17: Tính chất axit bazơ Hằng số cân axit bazơ:  Ka = [H3O+ ].[A - ] ; [HA] N26 - Nguyễn Tuấn Anh Kb = [OH - ].[BH + ] [B] 13-Mar-16  pK a   log K a pK b   log K b  Ka.Kb = Kw = 10-14 pKa + pKb = pKw = 14 Tính pH cho dung dịch axit yếu bazơ yếu:  Axit yếu: pH = - log  Bazơ yếu: pOH = -log → pH = 14 - pOH *********************************************** Chương 18: Cân dung dịch Tính pH cho dd đệm: [axit yếu] [bazơ liên hợp]  dd đệm gồm axit yếu muối nó: pH  pKa  log  dd đệm gồm bazo yếu muối nó: pOH  pKb  log Tích số tan: T = Ksp = [Ay+]x.[Bx-]y Liên hệ tích số tan T độ tan S (mol/L): Tích số ion: [axit liên hợp] [bazơ ] Q= ( ) ( T = Sx+y.xx.yy ) Quan hệ tích số ion Q tích số tan T:  Nếu Q > T → có tạo thành kết tủa  Nếu Q = T → dung dịch bão hịa, khơng kết tủa  Nếu Q < T → không tạo thành kết tủa *********************************************** Chương 19: Entropi lượng tự Q T Entropi: S  Entropi ∆S hệ: ∆Sohệ = ∑S°sản phẩm − ∑S°ban đầu (J/mol.K, cal/mol.K) Entropi hệ vũ trụ:  ∆Svũ trụ = ∆Shệ + ∆Smt  Smt  H heä Qmt  T T Năng lượng tự G:  Ở điều kiện bất kỳ: ∆G = ∆H - T.∆S; ∆G = ∆Go + R.T.lnQ  Ở điều kiện chuẩn: ∆Go = ∆Ho - T.∆So; ∆Go = -R.T.lnK (R = 8,314 J/K.mol) Biến thiên lượng tự ∆G phản ứng: ∆G°pứ = ∑∆G°s(sản phẩm) - ∑∆G°s(tham gia) *********************************************** N26 - Nguyễn Tuấn Anh 13-Mar-16 Chương 20: Phản ứng trao đổi electron Thế điện cực điện cực o iện cực  iệ  n cực  Ở điều kiện :  Ở điều kiện tiêu chuẩn: (tra bảng) 0, 059 [oxh] 0, 0257 [oxh] o log  iệ  ln n cực n [kh] n [kh] Thế điện động pin: 0, 059 0, 0257 o log Q  E pin  ln Q n n  Ở điều kiện : o E pin  E pin   Ở điều kiện tiêu chuẩn: o o o o o E pin  iệ  iệ  Ecatot  Eanot n cực (  ) n cực (  ) Năng lượng Gibbs pin: ∆G° = -n.F.E°pin (F = 96500 C/mol) Hằng số cân phản ứng điện hóa:  ∆G° = -n.F.E°pin = -R.T.lnK  nE o ln K  0, 0257 (R = 8,314 J/K.mol) *********************************************** N26 - Nguyễn Tuấn Anh 13-Mar-16 ... đơn vị là: thời gian-1  Phản ứng bậc → số k có đơn vị là: L/(mol.thời gian) Phương trình động học phản ứng: N26 - Nguyễn Tuấn Anh 13-Mar-16  Phản ứng bậc 0: [A]t - [A]0 = -k.t  Phản ứng bậc... số cân axit bazơ:  Ka = [H3O+ ].[A - ] ; [HA] N26 - Nguyễn Tuấn Anh Kb = [OH - ].[BH + ] [B] 13-Mar-16  pK a   log K a pK b   log K b  Ka.Kb = Kw = 1 0-1 4 pKa + pKb = pKw = 14 Tính pH cho... bất kỳ: ∆G = ∆H - T.∆S; ∆G = ∆Go + R.T.lnQ  Ở điều kiện chuẩn: ∆Go = ∆Ho - T.∆So; ∆Go = -R.T.lnK (R = 8,314 J/K.mol) Biến thiên lượng tự ∆G phản ứng: ∆G°pứ = ∑∆G°s(sản phẩm) - ∑∆G°s(tham gia)