b) Nội dung hoạt động: Nhiệm vụ 2
Câu 1: Tại sao khi tăng nhiệt độ lại làm tăng entropy của hệ?
Câu 2: Khi chuyển thể của chất từ trạng thái rắn sang lỏng và khí thì entropy của chất tăng
hay giảm? Giải thích.
34
Câu hỏi bổ sung 1: Quan sát bình đựng Br2(l) đang bay hơi (a) và bình đựng I2(s) đang
thăng hoa (b) trong hình bên và cho biết các q trình trên làm tăng hay giảm entropy? Giải thích.
c) Tổ chức thực hiện
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm, theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện nhiệm vụ thông qua sản phẩm học tập.
d) Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Câu 1: Khi tăng nhiệt độ, độ mất trật tự (hỗn loạn) của các tiểu phân trong hệ tăng.
⇒ Entropy của hệ tăng.
Câu 2: Các phân tử chất ở trạng thái rắn, lỏng, khí có độ mất trật tự (hỗn loạn) tăng theo
chiều:
Rắn < lỏng < khí.
Vì vậy chuyển thể của chất từ trạng thái rắn sang lỏng và khí thì entropy của chất tăng.
Câu hỏi bổ sung 1: Quá trình (a) bromine chuyển từ thể lỏng sang thể hơi ⇒ Độ hỗn loạn
của các phân tử chất tăng ⇒ Entropy tăng.
Quá trình (b) iodine chuyên từthể rắn sang thể hơi ⇒ Độ hỗn loạn của các phân tử chất tăng ⇒ Entropy tăng.
GV kết luận:
+ Entropy là đại lượng đặc trưng cho độ mất trật tự của hệ.
+ Khi khảo sát về biến thiên entropi, thì vật chất ln có khuynh hướng đi từ trạng thái trật tự sang trạng thái hỗn loạn. Như vậy khi ΔS > 0thì phản ứng tự phát (hay tự diễn biến).
+ Một số tính chất của entropy:
S (chất rắn) < S (chất lỏng) < S (chất khí) Phân tử càng phức tạp thì entropy càng lớn. Khi nhiệt độ tăng thì entropy tăng.
Khi áp suất tăng thì entropy giảm. + Dự đoán dấu củaS cho một phản ứng hóa học
Khi chất ở trạng thái rắn hay lỏng thì entropy nhỏ cịn ở trạng thái khí thì entropy lớn, nên khi xét một phản ứng mà sau phản ứng đó tổng số mol khí sản phẩm nhiều hơn tổng số mol khí của chất phản ứng thì S > 0 và ngược lại.
2.2. Hoạt động: Tìm hiểu về biến thiên Entropy trong phản ứng hóa học (….phút)
a) Mục tiêu:
35
b) Nội dung hoạt động: Nhiệm vụ 3
Câu hỏi bổ sung 2 :
Dựa vào số liệu Bảng 4.1, hãy tính biến thiên entropy chuẩn của các phản ứng sau: a) SO3(g) → SO2(g) + O2(g)
và so sánh giá trị của phản ứng này với phản ứng ở ví dụ 1. Giải thích. b) C(graphite, s) + O2(g) → CO2(g)
Giải thích tại sao giá trị này lại lớn hơn 0 không đáng kể.
c) Tổ chức thực hiện
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm, theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện nhiệm vụ thông qua sản phẩm học tập.
d) Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Câu hỏi bổ sung 2:
ΔrS0298=∑ S0298 (sp)−∑ S0298 (cd)
ΔrS0298=12 × S0298 (O2, g) + S0298 (SO2, g) - S0298 (SO3, g) ΔrS0298=12 × 205,03 + 248,10 – 256,66 = 93,955 J/K > 0 ⇒ Phản ứng phân hủy SO3 làm tăng độ mất trật tự của hệ. Ở ví dụ 1, phản ứng tổng hợp SO3 có ΔrS0298 = -93,95 J/K < 0 ⇒ Phản ứng làm giảm độ mất trật tự của hệ.
GV kết luận: Biến thiên entropy chuẩn trong phản ứng hóa học
Xét phản ứng: aA + bB cC + dD
0 0 0 0 0
r 298S aS298 A( ) bS298 B( ) cS298 C( ) dS298 D( )
2.3. Hoạt động: Tìm hiểu về biến thiên năng lượng tự do Gibbs (….phút)
a) Mục tiêu:
- Tính được giá trị ΔrG0T theo công thức. Nêu được ý nghãi của dấu và trị số của biến thiên năng lượng Gibbs.
36
Câu 3: Hịa tan vơi sống (CaO) vào nước, phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Dự đoán dấu
∆H của phản ứng.
c) Tổ chức thực hiện
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm, theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện nhiệm vụ thông qua sản phẩm học tập.
d) Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Câu 2: Hịa tan vơi sống (CaO) vào nước là phản ứng tỏa nhiệt
∆H của phản ứng mang dấu âm hay ∆H < 0.
GV kết luận: Biến thiên năng lượng tự do Gibbs
+ rG được gọi là biến thiên năng lượng tự do Gibbs. rG < 0 phản ứng tự xảy ra; rG > 0 phản ứng không tự xảy ra. Như vậyrGlà tiêu chuẩn để dự đốn một phản ứng tự xảy ra hay khơng tự xảy ra hay đạt trạng thái cân bằng (rG0).
+ Biến thiên năng lượng tự do Gibbs chuẩn trong phản ứng hóa học Xét phản ứng: aA + bB cC + dD 0 0 0 0 0 rG298 a fG298 A( ) b fG298 B( ) c fG298 C( ) d fG298 D( ) 0 0 0 rG rH T rS 3. Hoạt động: Luyện tập (….phút) a) Mục tiêu: