bài giảng hóa đại cương nhiệt động học

Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương PHẦN II CÁC QUY LUẬT DIỄN RA CỦA CÁC Q TRÌNH HĨA HỌC CHƯƠNG IV: HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC I NHIỆT PHẢN ỨNG Các khái niệm Khái niệm nhiệt động lực học nhiệt động hóa học Nhiệt động lực học khoa học nghiên cứu quy luật điều khiển trao đổi lượng, đặc biệt quy luật có liên quan tới biến đổi nhiệt thành dạng lượng khác Cơ sở lý thuyết nguyên lý nhiệt động lực học Nhiệt động hóa học: lãnh vực khoa học nghiên cứu quy luật biến chuyển tương hỗ hóa dạng lượng q trình hóa học Nhiệt động hóa học cho phép giải nhiều vấn đề quan trọng hóa học:  Xác định lượng liên kết  Dự đoán chiều hướng diễn q trình hóa học  Dự đốn mức độ tự diễn q trình hóa học từ xác định hiệu suất phản ứng b) Hệ nhiệt động: lượng định hay nhiều chất điều kiện nhiệt độ, áp suất nồng độ định Phần lại vũ trụ bao quanh hệ gọi môi trường Hệ + Môi trường xung quanh = Vũ trụ Người ta phân biệt:  Hệ hở: hệ trao đổi chất lượng (nhiệt cơng) với mơi trường  Hệ kín: hệ khơng có trao đổi chất mà có trao đổi lượng với mơi trường, thể tích thay đổi  Hệ lập: hệ không trao đổi chất lượng với mơi trường  Hệ đồng thể: hệ có tính chất hóa lý giống điểm hệ  Hệ dị thể: hệ có bề mặt phân chia hệ thành phần có tính chất hóa lý khác  Pha: phần đồng thể hệ dị thể, có thành phần, cấu tạo, tính chất địnhvà phân chia với phần khác bề mặt phân chia Như hệ đồng thể hệ pha, hệ dị thể hệ nhiều pha  Hệ cân bằng: hệ có nhiệt độ, áp suất, thành phần giống điểm hệ không thay đổi theo thời gian c) Trạng thái thông số hệ: a) 40 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương  Trạng thái hệ xác định tập hợp thơng số biểu diễn tính chất hóa lý hệ  Thông số trạng thái: tất thông số đặc trưng cho hệ cho mối liên hệ hệ môi trường xung quanh (T, P, V, nội U, số mol n chất hệ, thông số suy diễn có từ thơng số trạng thái) Các thông số trạng thái liên hệ với phương trình trạng thái Các thơng số trạng thái phụ thuộc vào trạng thái đầu trạng thái cuối không phụ thuộc vào đường trình Các thơng số trạng thái chia thành hai loại: dung độ cường độ Thông số cường độ: thông số không phụ thuộc vào lượng  chất nhiệt độ T, áp suất p, nồng độ C, mật độ, tỷ khối, thể tích riêng, thể tích mol Các thông số cường độ đặc trưng cho hệ khơng có tính cộng Thơng số dung độ (khuyếch độ) thông số phụ thuộc vào  lượng chất, khối lượng m, thể tích V, nội U, entalpi, entropi Với hệ lý tưởng thơng số khuyếch độ có tính cộng; nghĩa khuyếch độ hệ tổng khuyếch độ hợp phần Ví dụ V = Vi  Trạng thái cân bằng: trạng thái tương ứng với hệ cân thông số trạng thái giống điểm hệ không thay đổi theo thời gian  Hàm trạng thái: đại lượng nhiệt động có giá trị phụ thuộc thơng số trạng thái hệ mà không phụ thuộc vào cách biến đổi (đường đi) hệ: T, P, V, U…  Hàm q trình: thơng số phụ thuộc vào đường trình: Q, A…  Trạng thái chuẩn chất tương ứng điều kiện chuẩn:  Chất phải tinh khiết trạng thái liên hợp bền áp suất nhiệt độ chuẩn  Nếu chất rắn phải dạng đa hình bền điều kiện nhiệt độ, áp suất chuẩn  Nếu chất khí phải khí lý tưởng áp suất chuẩn  Nếu chất dung dịch nồng độ phải mol/lít  Áp suất chuẩn 101,325 kPa (tương ứng atm) d)  Nhiệt độ chuẩn nhiệt độ bất kỳ, thực tế thường lấy nhiệt độ 298,15K (tương ứng 250C) Quá trình: biến đổi xảy hệ gắn liền với thay đổi thông số trạng thái 41 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương  Q trình thuận nghịch: q trình xảy theo chiều ngược tương đối chậm, cho thời điểm người ta biết trạng thái hệ Quá trình thuận trình nghịch theo đường hệ không gây biến đổi môi trường xung quanh  Quá trình bất thuận nghịch: q trình khơng tn theo điều kiện Tất trình tự diễn tự nhiên bất thuận nghịch  Quá trình đẳng áp: p = const  Q trình đẳng tích: V = const  Quá trình đẳng nhiệt: T = const  Q trình đoạn nhiệt : Q = const Hệ khơng trao đổi nhiệt song trao đổi cơng với môi trường xung quanh Các đại lượng nhiệt động Nội U: Nội chất dự trữ lượng chất đó, bao gồm  lượng tất dạng chuyển động nguyên tử (tịnh tiến, quay, dao động), electron hạt nhân, lượng chứa đựng hạt nhân nguyên tử trọng trường Nói cách khác, nội năng lượng toàn phần hệ trừ động toàn hệ Đơn vị đo: J/mol; cal/mol cal = 4,184J  Người ta xác định trị tuyệt đối nội (vì khơng thể  đưa hệ nhiệt độ tuyệt đối), dựa vào lượng phát hay thu vào hệ người ta suy cách xác độ biến thiên nội U hệ chuyển từ trạng thái có nội U sang trạng thái có  U = U2 – U1 nội U2:  Khi truyền nhiệt lượng Q cho hệ, trường hợp chung, lượng nhiệt dùng để làm tăng nội hệ (hệ nóng lên) thực công dãn nở A: Q = U + A Công dãn nở A = P  V =  U + P  V Nếu q trình đẳng tích:  V = (công dãn nở A = 0) QV = U → Trong q trình đẳng tích, hệ khơng thực cơng khác nhiệt lượng QV cung cấp cho hệ làm thay đổi nội U hệ Tuy nhiên phản ứng hóa học thường thực áp suất khơng đổi khí atm Entanpi H  Trong trường hợp áp suất khơng đổi ta có: 42 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương Qp = U +PV mà U = U2 – U1 V = V2 – V1 Nên : Qp = (U2 – U1) + P(V2 – V1) = (U2 – PV2) – (U1 + PV1) đặt : H = U + PV H gọi entanpi thông số trạng thái hệ H bao gồm U khả sinh công tiềm ẩn hệ Vậy H dự trữ lượng toàn phần hệ Vậy: Qp = H2 – H1 = H → Trong trình đẳng áp, hệ không thực công khác ngồi cơng dãn nở nhiệt lượng Qp cung cấp cho hệ làm thay đổi entanpi hệ  Đơn vị đo: kJ/mol Nhiệt dung  Nhiệt dung chất lượng nhiệt cần dùng để nâng nhiệt độ chất lên thêm 10  Nhiệt dung riêng - nhiệt dung mol chất  Đơn vị đo: J/mol.K  Mà: Cp  dQ p dT Qp = H Nên: C p  dH dT CV  dQV dT QV = U CV  dU dT  Đối với khí lý tưởng: Cp – CV = R II PHƯƠNG TRÌNH NHIỆT HĨA HỌC Nhiệt q trình hóa học a Hiệu ứng nhiệt  Hiệu ứng nhiệt: lượng nhiệt mà hệ thu vào hay phát q trình hóa học dùng để thay đổi nội entanpi hệ  Thông thường phản ứng hóa học xảy điều kiện đẳng áp nên hiệu ứng nhiệt phản ứng hóa học độ thay đổi entanpi  H  Trong phản ứng có chất lỏng chất rắn tham gia:  V 0 Nếu phản ứng thực áp suất tương đối bé áp suất khí P  V 0 nên  H   U  Trong phản ứng có chất phản ứng hay sản phẩm chất khí,  H  U khác Đối với khí lý tưởng: PV = nRT Nên: P  V = RT  n 43 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương Khi  n =  H =  U  n 0  H   U b Phương trình nhiệt hóa học  Phương trình nhiệt hóa học phương trình phản ứng hóa học thơng thường có ghi kèm hiệu ứng nhiệt trạng thái tập hợp chất tham gia phản ứng sản phẩm  Quy ước: Phản ứng thu nhiệt có  H > Phản ứng tỏa nhiệt có  H <  Dự đốn chiều hướng diễn phản ứng hóa học: Trong điều kiện bình thường, phản ứng tỏa nhiệt (  H < 0) phản ứng có khả tự xảy c Nhiệt tiêu chuẩn:  Lượng chất: mol  Nhiệt độ: T  Áp suất: atm  Ví dụ: Ký hiệu H 0T Zn(r) + 2HCl(dd) = ZnCl2(dd) + H2(k), H 298 = -152.6kJ/mol ½ H2(k) + ½ Cl2(k) = HCl(k) H 298 = -92,8kJ/mol C(gr) + H2O(k) = CO(k) + H2(k), H 298 = + 131,3 kJ/mol  Chú ý: hiệu ứng nhiệt tỷ lệ với lượng chất phản ứng sản phẩm H 298 = - 185,6kJ/mol H2(k) + Cl2(k) = HCl(k) d Hiệu ứng nhiệt trình Nhiệt tạo thành: hiệu ứng nhiệt phản ứng tạo thành mol chất từ đơn chất ứng với trạng thái tự bền  Ký hiệu nhiệt tạo thành tiêu chuẩn: H 298 tt  Nhiệt tạo thành đơn chất bền điều kiện tiêu chuẩn nhận  Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn giá trị tra bảng  Nhận xét:  Nhiệt tạo thành đa số chất âm, có số có giá trị dương Nhiệt tạo thành hợp chất âm, hợp chất bền hợp chất có nhiệt tạo thành dương thường bền tự nhiên  Trong dãy đồng đẳng, khối lượng phân tử tăng nhiệt tạo thành tăng  Đối với hợp chất vô vơ, nhiệt tạo thành hợp chất loại nhóm nguyên tố bảng HTTH thay đổi cách có quy luật (ví dụ nhiệt tạo thành dãy BeF2 – MgF2 – CaF2… tăng dần) 44 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương Nhiệt đốt cháy: hiệu ứng nhiệt phản ứng đốt cháy oxy mol chất hữu để tạo thành khí CO2 , nước lỏng số sản phẩm khác  Nhiệt đốt cháy tiêu chuẩn hợp chất hữu giá trị tra bảng  Nhận xét:  Tất chất có nhiệt đố cháy âm  Nhiệt đốt cháy chất thường lớn nhiệt tạo thành có giá trị 400 kJ Nhiệt trình chuyển pha I2(r) = I2(k) H 0298  62,44 kJ - Quá trình bay hơi: H2O(ℓ) = H2O(k) H 0298  44,01 kJ - Quá trình nóng chảy: AlBr3(r) = AlBr3(ℓ) H 0298  11,33 kJ Ví dụ: - Q trình thăng hoa: - Q trình chuyển từ trạng thái vơ định hình sang trạng thái tinh thể: B2O3(vđh) = B2O3(tt) H 0298  18,39 kJ - Quá trình chuyển biến đa hình Carbon từ dạng grafit sang kim cương: C(gr) = C(kc) H 0298 1,895 kJ Nhiệt hòa tan hiệu ứng nhiệt q trình hịa tan mol chất tan vào dung mơi  Q trình hịa tan đa số thu nhiệt, có số tỏa nhiệt  Bản chất chất tan khơng có ảnh hưởng rõ ràng đến nhiệt hòa tan Nhiệt hòa tan tương đối nhỏ thường có giá trị khoảng 40kJ Nhưng hiệu ứng nhiệt hòa tan lại chịu ảnh hưởng lớn lượng chất dung môi Ví dụ: H2SO4(ℓ) + H2O(ℓ) = H2SO4.H2O(dd) H 0298 -28,05 kJ/mol H2SO4(ℓ) + 100H2O(ℓ) = H2SO4.100H2O(dd) H 0298 -73,32 kJ/mol H2SO4(ℓ) + 104H2O(ℓ) = H2SO4.104H2O(dd) H 0298 -86,23 kJ/mol H2SO4(ℓ) + H2O(ℓ) = H2SO4.H2O(dd) H 0298 -95,18 kJ/mol Nhiệt phân ly: hiệu ứng nhiệt trình phân ly mol chất thành nguyên tử trạng thái khí  Nhiệt phân ly chất thường dương có giá trị lớn Định luật nhiệt Hess hệ a Định luật Hess: Hiệu ứng nhiệt phản ứng hóa học phụ thuộc vào chất trạng thái chất đầu sản phẩm cuối không phụ thuộc vào đường q trình, nghĩa khơng phụ thuộc vào số lượng đặc điểm chất giai đoạn trung gian → cộng hay trừ phương trình nhiệt hóa phương trình đại số b Hệ 45 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương Biết nhiệt tạo thành từ nguyên tố chất sau đây: H1  1676.0 kJ/mol 2Al(r)+ 3/2O2(k) = Al2O3 (1) S(r) + 3/2 O2(k) = SO3(k) (2) H = -396,1kJ/mol H = -3442 kJ/mol 2Al(r) + 3S(r) + 6O2(k)= Al2(SO4)3 (r), (3) Ta tính hiệu ứng nhiệt phản ứng sau: H = ? Al2O3 (r) + 3SO3(k) )= Al2(SO4)3 (r), (4) giải: ta có (4) = (3) – [(1) – 3x(2)] H = H  (H1  3H ) → → Phát biểu: Hiệu ứng nhiệt phản ứng tổng nhiệt tạo thành sản phẩm trừ tổng nhiệt tạo thành chất đầu c Hệ 2: Hiệu ứng nhiệt phản ứng tổng nhiệt đốt cháy chất đầu trừ tổng đốt cháy sản phẩm phản ứng d Hệ (định luật Lavoisier – La Place):Hiệu ứng nhiệt phản ứng thuận hiệu ứng nhiệt phản ứng nghịch Ht Ht + Hn = A B → Ht = - Hn Hn Áp dụng định luật Hess a Tính hiệu ứng nhiệt q trình  Ví dụ 1: Áp dụng định luật Hess Biết hiệu ứng nhiệt phản ứng sau: C(gr) + O2(k) = CO2(k) (1), H 298 = -393.5kJ/mol CO(k) + ½O2(k) = CO2(k) (2), H 298 = -283.0kJ/mol Hãy tính nhiệt tạo thành CO từ nguyên tố Giải: lấy (1) – (2) ta được: H 298 = -393.5 + 283.0 = -110.5 kJ/mol C(gr) + ½ O2(k) = CO(k)  Ví dụ 2: Áp dụng hệ Phản ứng: CO(k ) + ½ O2(k) = CO2(k) Với H 298 tt chất là: -110,52 -393,51 kJ/mol H 0398 tt chất là: -107,61 -389,80 kJ/mol hiệu ứng nhiệt phản ứng: H 298 = – 393,51 – (-110,52) = -283,01 kJ/mol hiệu ứng nhiệt phản ứng: H 398 = – 389,80 – (-107,61) = 282,19 kJ/mol Nhận xét: Khi nhiệt độ tăng,  H phản ứng tăng khơng đáng kể Do đó, khoảng nhiệt độ thay đổi không lớn lắm, cách gần đúng, coi  H phản ứng khơng phụ thuộc vào nhiệt độ 46 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương b Tính lượng liên kết Ví dụ: Xác định lượng liên kết H – O phân tử H2O, biết:  H0 = -924.2kJ 2H(k) + O(k) = H2O(k), Theo cấu trúc phân tử H 2O có liên kết H – O, nên lượng liên kết H – O là: E H  O  924.2 462.1kJ c Tính lượng mạng tinh thể Năng lượng mạng tinh thể ion lượng tạo thành dạng tinh thể hợp chất từ ion trạng thái khí Ví dụ: Xác định lượng mạng ion tinh thể NaCl H 0pu  U ml Na+(k) + Cl-(k) = NaCl(r), (1) Để xác định lượng mạng lưới người ta thường sử dụng chu trình Born – Haber: Na+(k) H  Uml Cl-(k) + NaCl(r)  H  o ih Na al Cl Na(k) H  tt NaCl Cl(k) H  ½  H 0pl  Cl o th Na Na(r) + ½Cl2(k) Năng lượng thăng hoa Na: Na(r) = Na(k) Năng lượng phân ly Cl2: ½ Cl2(k) = Cl(k) Na(k) = Na+(k) + 1e Cl(k) +1e = Cl-(k) Na(r) + ½Cl2(k) = NaCl(r) (1) = (6) – (2) – (3) – (4) – (5) Năng lượng ion hóa Na: Ái lực electron Cl: Nhiệt tạo thành NaCl: Theo định luật Hess:  U ml  H 0tt  NaCl H  ½  H  H  H  H    H 0th  Na       ½ H 0pl Cl  H ih0 Na  H 0al  o th Na pl Cl = 107,32 kJ (2) = 121,68 kJ (3) o ih Na al Cl tt NaCl = 495,84 kJ (4) = -349 kJ (5) = -411,15 kJ (6) Cl = – 411,15 – 107,32 – 121,68 – 495,84 + 349 = -786,99 kJ Vậy lượng mạng lưới ion NaCl 786,99kJ 47 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương Chương V CHIỀU CỦA CÁC Q TRÌNH HĨA HỌC I ENTROPI Chương IV: q trình tự diễn  H < Tuy nhiên thực tế có nhiều q trình có  H ≥ tự diễn VD  Quá trình khuyếch tán khí: tự diễn ra,  H =  Q trình nóng chảy, bay hơi: tự diễn ra,  H > Entropi – Thước đo độ hỗn độn chất hay hệ Quan sát q trình tự diễn có  H = hay  H > cho thấy trình hệ chuyển từ trạng thái có mức độ hỗn loạn thấp đến cao A B A+B A+B n > N2 O4  2NO2 Để đặc trưng cho mức độ hỗn loạn hệ người ta dùng đại lượng gọi entropi S mức độ hỗn loạn  S = S2 – S1 Rlnmức độ hỗn loạn Quá trình tự diễn ra: mức hỗn loạn > mức hỗn loạn  S > Vậy: Trong hệ lập, trình tự diễn  S >0 Định luật Nernst (nguyên lý III): Entropi nguyên chất dạng tinh thể hoàn hảo nhiệt độ không tuyệt đối không → từ nguyên lý III ta xác định entropi tuyệt đối chất nhiệt độ Đơn vị đo: J/mol.K Entropi tiêu chuẩn:  Lượng chất: mol    Nhiệt độ: 250C Ký hiệu S 298  Áp suất: 1atm Entropi tiêu chuẩn giá trị tra bảng Nhận xét:  Đối với chất: S trạng thái > S trạng thái lỏng > S trạng thái rắn  Đối với chất: nhiệt độ tăng làm tăng entropi, áp suất ta8ngla2m giản entropi  S chất vơ định hình > S chất dạng tinh thể  Ở trạng thái vật lý, phân tử, hệ phức tạp entropi lớn Sự biến thiên entropi q trình hóa học 48 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương S T ( pu )  S T ( sp )  S T ( cd )  Chú ý: nhớ nhân hệ số tỷ lượng 0  Ví dụ: Tính S 298 S1500 phản ứng Biết: S 298 (J/mol.K) S1500 (J/mol.K) C(gr) + CO2(k) = 2CO(k) 5.74 213.68 197.54 33.44 291.76 248.71  Giải: S 298 2 S 0298 (CO)  [S 0298 (C)  S 0298 (CO )] 2 197.54  [5.74  213.68] 175.66J / K 175.66 hay S 0298  87.83J / mol.K Đây phản ứng làm tăng thể tích nên entropi tăng, S > O S1500 2 S1500 (CO)  [S1500 (C)  S1500 (CO )] 2 248.71  [33.44  291.76] 172.22J / K 172.22 hay S 0298  86.11J / mol.K  Nhận xét: Khi nhiệt độ tăng, S phản ứng tăng không đáng kể Do đó, khoảng nhiệt độ thay đổi khơng q lớn, cách gần đúng, coi S phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ II BIẾN THIÊN NĂNG LƯỢNG TỰ DO GIBBS, THƯỚC ĐO CHIỀU HƯỚNG CỦA CÁC Q TRÌNH HĨA HỌC Các yếu tố entanpi, entropi chiều hướng diễn q trình hóa học Có hai yếu tố tác động lên chiều hướng diễn trình hóa học Đó yếu tố entanpi entropi - Trong điều kiện bình thường trình tự diễn H  , nghĩa lượng hệ giảm, hệ chuyển từ trạng thái có lượng cao sang trạng thái có lượng thấp hơn., trở thành bền vững - Trong hệ lập, q trình tự diễn S >0, nghĩa hệ chuyển từ trạng thái hỗn loạn thấp sang trạng thái có độ hỗn loạn cao hơn, có độ tự cao Có thể nhận xét hai yếu tố tác động đồng thời lên hệ, theo hai chiều ngược - Về phương diện hóa học, entanpi giảm (yếu tố entanpi thuận lợi) nguyên tử kết hợp với để tạo thành phân tử với liên kết bền vững Nhưng trường hợp S  độ hỗn loạn giảm (yếu tố entropi bất lợi) 49 Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương - Ngược lại, S  , nghĩa yếu tố entropi thuận lợi cho diễn biến trình, hệ lại hấp thụ lượng để phá vỡ liên kết phân tử, entanpi hệ tăng lên (yếu tố entanpi bất lợi) Nói khác, trình ln ln có cạnh tranh hai yếu tố entanpi (giảm lượng) entropi (tăng độ hỗn loạn) Như chiều hướng diễn trình hóa học định yếu tố chiếm ưu Sự cạnh trang hai yếu tố entanpi entropi q trình hóa học xảy nhiệt độ áp suất không đổi thể qua đại lượng đẳng áp – đẳng nhiệt G (còn gọi tắt đẳng áp, entanpi tự do, lượng tự Gibbs) G = H - TS - phương trình nhiệt động hóa học  Đơn vị đo: kJ/mol Biết thiên lượng tự chiều diễn q trình hóa học  G < 0: q trình tự xảy ra; phản ứng xảy theo chiều thuận  G > 0: q trình khơng tự xảy ra; phản ứng xảy theo chiều nghịch  G = 0: trình đạt trạng thái cân Tác động nhiệt độ lên chiều hướng diễn q trình hóa học  Ở nhiệt độ áp suất không đổi phản ứng tự xảy khi: G H  TS   Dấu G dấu H S định STT Dấu Kết luận H S G + Tự xảy T + + Không tự xảy T +/Tự xảy T thấp + + +/Tự xảy T cao Biến thiên lượng tự chuẩn chất q trình hóa học a Biến thiên lượng tự chuẩn chất Năng lượng tự chuẩn trình tạo thành chất ΔG 0t thay đổi lượng tự trình hình thành mol chất điều kiện chuẩn từ đơn chất, đơn chất điều kiện chuẩn  G 0t đơn chất bền = b Biến thiên lượng tự chuẩn q trình hóa học - Theo định luật Hess: - Theo phương trình: - Theo số cân bằng: G 0T  G 0T , tt (sp )  G0 = H0 - TS0 G  RT ln K p 50  G T , tt ( cd ) Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương Theo sức điện động nguyên tố Ganvanic: G0 = -nFE0 - 0 Ví dụ: Tính G298 G1500 phản ứng: CaCO3(r) Cao(r) + CO2(k) -1205.93 -634.94 -392.92 S 298 ( J / mol.K ) 92.63 39.71 213.31 G298 (kJ / mol ) -1129 -604 -394.38 Biết: H 298tt (kJ / mol ) = Giải: 0 G298 [G298 (CaO)  G298 (CO2 )]  G298 (CaCO3 ) [-604  (-394.38)] - (-1129) 130.62kJ H 298 [H 0298 (CaO)  H 0298 (CO2 )]  H 0298 (CaCO3 ) [-634.94  (-392.92)] - (-1205.93) 178.07kJ 178070J 0 S 298 [S 0298 (CaO)  S 298 (CO2 )]  S 298 (CaCO3 ) [39.71  213.31] - 92.63 160.39J/K G 298 H 298  298S 298 178070  298 160.39 130273.78J 130.27kJ 298K phản ứng không xảy G298  0 0 G 1500 H1500  1500S1500 H 0298  1500S 0298 178070 - 1500 160.39 - 62515 J - 62.52kJ 1500K phản ứng xảy G < c Thế đẳng áp tiêu chuẩn chiều diễn trình hóa học  p cC p dD G G  RT ln a b  pApB  p cC p dD  a b  40 kJ  RT ln Trên thực tế:  pApB Do đó: Khi       40kJ  G0 < – 40 kJ  G <  phản ứng xảy hoàn toàn theo chiều thuận G0 > + 40 kJ  G >  phản ứng xảy hoàn toàn theo chiều nghịch – 40 kJ < G0 < + 40 kJ  phản ứng thuận nghịch 51