Sử dụng cơng thức này, có thể:
+ Đánh giá được phản ứng có tự diễn ra ở điều kiện (nhiệt độ, áp suất) nào đó hay khơng? + Xác định được ở nhiệt đơ nào thì phản ứng (hoặc q trình chuyển pha như nóng chảy, sơi,...) diễn ra.
− Đối với hố học phổ thơng, một trong những vấn đề trung tâm là phương trình hoá học của phản ứng. Trước đây, vấn đề định lượng chỉ xoay quanh việc tính tốn lượng chất phản ứng, sinh ra. Khi có thêm kiến thức hiện đại như enthalpy sẽ tính thêm được nhiệt phản ứng (thu vào/ sinh ra) và ở nội dung bài này sẽ xác định được thêm phản ứng có tự diễn ra hay không diễn ra, diễn ra ở nhiệt độ nào.
− Khi tổ chức dạy học GV cần lưu ý:
+ Tránh trình bày dài về cơ sở lí thuyết của entropy và năng lượng tự do Gibbs mà tập trung vào việc tính các đại lượng này từ bảng các số liệu cho sẵn và đặc biệt là ý nghĩa của kết quả nhận được.
+ Cần chuẩn bị sẵn số liệu 0 ∆f 298 H và 0 S298 các chất có liên quan, hạn chế để HS tự tìm (trừ
trường hợp cho HS tự tìm có chủ đích khác) sẽ mất thời gian và số liệu không thống nhất (do HS tìm ở các nguồn khác nhau).
+ Thực tế khi sử dụng công thức 0 ∆r T G = 0 ∆r T H − 0
r T T S ∆ được hiểu là ở áp suất
chuẩn (1 bar) và nhiệt độ T (Kelvin), tuy nhiên hầu như chúng ta chỉ có số liệu ở điều kiện chuẩn (1 bar, 298 K). Trong trường hợp này, cần phải giả thiết là biến thiên enthalpy và biến thiên entropy của phản ứng coi như không phụ thuộc nhiệt độ, khi ấy có: 0 ∆r 298 G = 0 ∆r 298 H −
0
r 198 T S ∆
Khi đã sử dụng giả thiết này thì kết quả tính được có thể có sai số so với thực nghiệm. 46
HOÁ HỌC 10 - CÁNH DIỀU
* Những khó khăn HS thường gặp:
− Tên gọi entropy, năng lượng tự do Gibbs khơng quen thuộc, cùng với cơng thức với các kí hiệu mới ( 0 ∆r T G ;0 ∆r 298 H ;…) sẽ gây nên cảm giác khó khăn ban đầu. − Thiếu số liệu về 0 ∆f 298 H và 0 S298cho các phản ứng mới, hoặc ở các thể khác với thể ghi trong phụ lục.
* Đối với GV cần biết thêm (nhưng không dạy cho HS) nếu chỉ dựa vào dấu và giá trị của 0 ∆r T G (yếu tố nhiệt động học) thì chỉ đánh giá phản ứng có tự diễn ra hay không diễn ra mà không đánh giá được tốc độ phản ứng là nhanh hay chậm (phải dựa theo năng lượng hoạt hoá Ea, yếu tố động học).
có nghĩa phản ứng diễn ra ở ngay nhiệt độ thường, tuy nhiên thực tế là tốc độ phản ứng lại vơ cùng chậm do có năng lượng hoạt hoá rất cao. Mở rộng cho HS khá, giỏi
GV Khuyến khích HS tìm hiểu các nguồn số liệu tin cậy về các giá trị 0 ∆f 298 H và
0 S298cho các chất mới và chia sẻ với các bạn trong lớp.
Tính khoa học và tính sư phạm về nội dung kiến thức
− HS thấy được quy luật về cách dự đốn phản ứng tự xảy ra/ khơng tự xảy ra. − Trong việc tính nhiệt độ xảy ra phản ứng, chỉ sử dụng giả thiết biến thiên entropy và enthalpy phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ mà khơng trình bày sự phụ thuộc của hai đại lượng này vào nhiệt độ.
4.2