Đứng về góc độ của bộ môn hóa ly ( trên cơ sở lý thuyết của phản
ứng hóa học , động hóa học và xúc tác , nhiệt hóa học..), em xin đưa ra ý
kiến như sau:
LOP 10:
@® Bai “Hiệu ứng nhiệt của phan ứng”
ằ Tỏc giả khăng định: Nhiệt năng là một dạng của năng lượng. Theo
em , khăng định trên không chính xác với lý do sau:
ô Nhiệt là hỡnh thức vật lý vi mụ khụng cú trật tự của sự trao đổi năng lượng giữa các hệ , thực hiện qua chuyên động hỗn loạn của các tiêu phân ( chuyên động nhiệt)
e Nhiệt có thứ nguyên của năng lượng nhưng không phải là các dạng năng lượng của hệ mà chỉ là hình thái chuyên năng lượng , tức là nó đặc trưng cho quá trình.
Như vậy , nội dung trong sách giáo khoa nên bỏ hai từ “nhiệt năng”,
có thé thay bằng các từ khác chi các dạng năng lượng như: hoá nang, ....
vs Định nghĩa hiệu ứng nhiệt trong sách giáo khoa : “Năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hóa học là hiệu ứng nhiệt của phản ứng” .
Theo em , nó chưa đầy đủ và chưa chính xác với hai lý do sau:
e Định nghĩa nêu “hiệu ứng nhiệt là năng lượng...” về bản chat đã là
không chính xác
e Chưa phân biệt được sự khác nhau giữa nhiệt và hiệu ứng nhiệt .
Ta xét ví dụ cụ thể sau đây:
Nếu phản ứng hóa học : Zn + CuSO, = ZnSO, + Cu
diễn ra tự nhiên trong một bình phan ứng ở áp suất p = latm và t =25°C thì
nó tỏa ra một nhiệt lượng là 55200 cal/mol . Cách tiến hành phản ứng như
vậy là không thuận nghịch và hệ không thực hiện công 4 nào chống bên
ngoài . Do đó, ta có:
AH, = (O;)x„ = -55200 cal = Hiệu ứng nhiệt
SVTH: Adu Nguyen Anh Thee Trang 73
GVHD: 4 Yan Dien Fain tăm (él nghiif
( có dau âm vi hệ mat nhiệt cho bên ngoài)
Nhưng nếu phản ứng đó không diễn ra trong bình phản ứng thường mà diễn
ra trong một nguyên tố ganvani ( pin Danien Jacobi) vẫn ở áp suất và nhiệt
độ như trên và trong điều kiện thuận nghịch nhiệt động cân thiết thì nhiệt
tỏa ra chi bằng 4800 cal . Trong điều kiện này, công cực đại của phản ứng hóa học ( 4s-› ) đã chuyên thành công điện và bằng 50400 cal . Ta thấy :
AH p= (O, Nese = (O, bs - (4; Jose
-55200 -4800 50400
( hiệu ứng nhiệt) ( nhiệt) (công điện)
Qua ví dụ trên ta thấy rằng : lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào trong một phản ứng hóa học sẽ không có định mà phụ thuộc vào đường đi , cách thức
thực hiện quá trình :
- Khi phản ứng thực hiện trong điều kiện không thuận nghịch nhiệt
động thì nhiệt tỏa ra là 55200 cal . Nhiệt lúc này gọi là hiệu ứng nhiệt.
- Khi phản ứng thực hiện trong điều kiện thuận nghịch nhiệt động
thì nhiệt tỏa ra là 4800 cal . Nhiệt lúc này không gọi là hiệu ứng nhiệt được
Cần lưu ý rằng : thuật ngữ hiệu ứng nhiệt phải hiểu là nhiệt của phản ứng thực hiện ở áp suất ( hoặc nhiệt độ) không đôi , hệ không sinh công
nào khác ngoài công cơ học và qua trinh phan ứng là bất thuận nghịch ( nếu
phản ứng tiến hành ở điều kiện thé tích không đổi thì hệ không sinh công
cơ học )
Như vậy, định nghĩa hiệu ứng nhiệt chính xác được phát biểu như
sau:
Hiệu ứng nhiệt là nhiệt kèm theo phản ứng khi phản ứng tiến hành
không thuận nghịch nhiệt động sao cho công hoá học không được sử dụng.
@ Bài “Tốc độ phản ứng”
ằ "' Tốc độ phản ứng được đo bằng sự thay đổi nụng độ của một chất tham
gia phản ứng trong một đơn vị thời gian thường biểu thị bằng số mol/l
trong | giây (mol/ls) ”
Định nghĩa này phải chăng là áp dụng cho mọi phản ứng? Và nếu
như không thì trong trường hợp nào định nghĩa này mới đúng?
SVTH: Adu ANgayén Ink Thee Trang 74
GVHD: 4 Yan ẩn “lân vin lil nghiép
Ở đây sách giáo khoa hoàn toàn không dé cập đến van dé nay . Dinh nghĩa không có một giới hạn rõ ràng và thực chất nó không đúng cho mọi trường hợp vi hiện nay đối với các phản ứng di pha , chúng ta chưa có một định nghĩa chung nhất cho các phản ứng loại này. Chính vì vậy đã gây
nhằm lẫn cho học sinh và nhiệm vụ của người giáo viên là phải hiểu rõ được phạm vi áp dụng của định nghĩa . Từ đó hoàn thiện kiến thức cho học
sinh.
Theo em định nghĩa sách giáo khoa vừa nêu chỉ đúng khi phản ứng
chúng ta đang xét là phản ứng đồng pha , hệ phản ứng phải là hệ kín và có thé tích không đổi .
Sỡ di em đưa ra đồng thời hai điều kiện của hệ :
+ Kín
+ Thẻ tích không đồi.
La vì không phải tat cả các hệ kín đều có thể tích không đổi mặc dù hệ kin chỉ trao đổi năng lượng , không trao đổi chất với bên ngoài . Điều
nay sẽ được thấy rõ qua ví dụ sau:
Hình 1: Sự thay đổi thê tích trong hệ kin
Một xilanh chứa một hỗn hợp khí . Ban dau , pittông ở vị trí A . Thể tích của hệ lúc này là /⁄ và hệ là hệ kín vì khí không trao đổi chat với môi
trường bên ngoài . Sau đó , ta kéo pittông đến vị trí B cách vị tri A một khoảng x như hình vẽ . Lúc này thé tích của hệ là Íz và hệ van là hệ kín.
Đương nhiên: Vs > Ms
Nhu vậy phat biểu hoàn chỉnh vẻ định nghĩa tốc độ phan ứng như sau :
SVTH: Sdn Nguyen Linh Thu Trang 75
GVHD: 4 Van Dién Yuin van lel nghiép
“ Trong phan ứng đồng pha , hệ kín và có thể tích không đổi , tốc độ phản ứng được đo bằng sự thay đổi nồng độ của một chất tham gia phản
ứng trong một đơn vị thời gian thường biểu thị bằng số mol/l trong một
giây ( mol/l.s)”
Đề đơn giản và dễ hiểu đối với học sinh , giáo viên có thê giải thích
rằng : định nghĩa này đúng trong trường hợp phản ứng xảy ra giữa các chất
khí hay trong dung dịch lỏng.
ằ “ Một cỏch tổng quỏt, tốc độ của phản ứng húa học được tớnh
theo công thức:
v=CL TC: mol/is hay v^C mols
t t
trong đó ©\: nông độ ban đầu của một chất tham gia phản ứng (mol/l)
€; : nông độ của chất đó sau t giây xảy ra phản ứng ( mol/l)”
Về mặt toán học , biểu thức trên đây không chính xác :
- Thứ nhất: tốc độ trung bình được xác định bằng biến thiên nồng độ một chat trong khoảng thời gian Ar
v=+CŒ:T-C: „ „ÁC
tạ =ty At
- Thứ hai : tốc độ tức thời được xác định bằng công thức:
yay edAi<st dt
Đối với trình độ học sinh lớp 10 , chúng ta nên xây dựng cho học sinh công thức tính tốc độ trung bình của phan img . Vì vậy , nội dung
trong sách giác khoa cần chỉnh sửa như sau:
“ Một cách tổng quát, tốc độ trung bình của phản ứng hóa học được
tính theo công thức sau:
vá eee
tạ At (tạ > tụ)
Dấu (-) khi C›: là nòng độ của chất phản ứng ở thời gian !› ( mol/l)
€;; là nồng độ của chat phản ứng ở thời gian 4 ( mol/l) Dấu (+) khi C2: là nồng độ của chất tạo thành ở thời gian 1; ( mol/l)
C\: là nồng độ của chất tạo thành ở thời gian “ ( mol/l)
SVTH: Adu Nguyen Anh Thee Trang 76
GVHD: 4 tan Deen Ludn săn “ữ nghiép
“Ở dạng tổng quat , với phương trình phan ứng :
A + B ơ AB
v = k[4|ằ]
Từ phương trình phan ứng suy ra phương trình động học là một suy luận chưa lôgic, chưa chặt chẽ vi không phải tat cả các phương trình phan
ứng dạng trên đều có chung một phương trình động học như thế . Nguyên
nhân :
- Tuy cùng một dạng phương trình phản ứng nhưng nếu cơ chế khác
nhau thì dạng phương trình động học sẽ khác nhau. Điện hình là ví dụ phan ứng giữa hidro và hơi iot và hơi brom:
H, + lạ =>2HI (phanimgdongian) v= ô(44
H, + br, => 2HBr (phản ứng phức tạp) y= k.Cụ,. {CBr
Thực nghiệm đã xác định được điều trên
- Nếu trong phản ứng đơn giản, một trong hai chất tham gia phản ứng có nồng độ quá lớn thì phương trình động học chỉ phụ thuộc vào nồng
độ của chất có nồng độ bé hơn Ví dụ cũng là phản ứng giữa hơi iot và
hiđro „ nếu [/,] ằ [H;] thỡ :
v= fH.) với k =A{I;]
Như vậy để chính xác hơn , phát biểu trong sách giáo khoa nên thêm
vào các điêu kiện sau:
* O dang tông quát , với phản ứng:
A + B > AB
Nếu: phan ứng là đơn giản
ô [4] = [8] ( nồng độ của A và B tương đương nhau)
thi v= &{4|l?]
ằ “.... Ở phản ứng cú chất rắn tham gia như phản ứng giữa sắt với lưu
huỳnh , oxi và cacbon.... thì tốc độ của phản ứng tỷ lệ thuận với độ lớn bê mặt của các chất tham gia phản ứng... "
SVTH: Adu Aguyén nh Thee Trang 77
GV HD: te Van ién Fain wan (7 nghiép
Qua phân tích ở phan dau của luận văn , chúng ta thay rằng tốc độ của phản ứng có chất ran luôn tỷ lệ thuận với độ lớn bề mặt tiếp xúc của
các chất tham gia phản ứng chứ không phải “ 7 iệ thuận với độ lớn bê mặt của các chất tham gia phản img ... "như phát biểu trên đây của sách giáo khoa. Do đó cần hiệu chỉnh “độ lớn bê mặt các chất tham gia phản img...”
thành “độ lớn bề mặt tiếp xúc của các chất tham gia phản ứng”
ằ Chỳng ta biết rằng tốc độ phản ứng phụ thuộc rất nhiều yếu tố , trong đú có chất xúc tác . Tuy nhiên không phải tất cả các chất xúc tác đều làm tăng tốc độ phản ứng như khẳng định của sách giáo khoa . Có chất xúc tác làm
tăng tốc độ phản ứng nhưng cũng có chất xúc tác làm giảm ( hay kìm hãm )
tốc độ phản ung . Hiện nay có rất nhiều ý kiến cho rằng : nói đến chất xúc tác là nói đến quá trình làm tăng tốc độ phản ứng . Nhưng bên cạnh đó , cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật , lĩnh vực nghiên cứu chất xúc tác âm ( hay chất ức chế) phát triển rất mạnh mẽ . Nó phục vụ đắc lực cho con người trong đời sống và trong sản xuất ( có thể tham khảo các ví dụ đã
đưa ra trong phần “ Chất xúc tác”). Chính vì vay , đối với học sinh , chúng
ta cần phân biệt rõ : thế nào là chất xúc tác dương , thế nào là chất xúc tác âm dé bước dau các em hình thành và làm quen với các van dé trong cuộc sông , chứ không nên nói chung chung như sách giáo khoa đã trình bày. Do đó, “... Tốc độ phản ứng cũng tăng lên khi có mặt chất xúc tác...” cần hiệu chỉnh thành “Tốc độ phản ứng tăng lên khi có mặt chat xúc tác dương”
® Bai “Cân bằng hóa học “ và “Sản xuất axit sunfuric”:
Sách giáo khoa có viết các phương trình hóa học như sau:
wTrang 110: “...
Trang 111: "
SVTH: Zdn Ngayén Anh Thue Trang 78
GVHD: #4u Seen Yuin van lel nghiép
2SO, + O, =—> 250, + lộ
Phan ứng này thuận nghịch, tỏa nhiệt... "m
Theo em , ký hiệu về nhiệt lượng sử dụng trong phương trình nhiệt
hóa học như sách giáo khoa trình bày là chưa chính xác . Nguyên nhân :
chúng ta có hai quy ước vé dau như sau:
e Trong nhiệt động lực học ký hiệu nhiệt lượng là Q:
_Q}) 0: hệ nhận nhiệt
—Q (0: hệ tỏa nhiệt
e Trong nhiệt hóa học ký hiệu nhiệt lượng là Q
_ ỉ 0: hệ tỏa nhiệt
_ Q (0: hệ nhận nhiệt
Áp dụng quy ước dấu vừa nêu trên ta có :
250, + O, => 2⁄2, + Q
Phản ứng này nhận nhiệt. Kết luận này trái với kết luận đưa ra trong sách giáo khoa và trong thực tế. Sai sót này là do tác giả đã nhằm lẫn giữa
ký hiệu nhiệt dùng trong nhiệt hóa học với nhiệt trong nhiệt động lực học .
Do đú cỏc phương trỡnh trờn nờn thay Q bằng ỉ
LOP 11:
ằ Bai “Sự điện ly” _ trang 3_ tỏc giả đó kết luận: “nước nguyờn chất không dẫn điện “
ằ Bài “ Chất điện ly” _ trang 9_ tỏc giả kết luận: “nước nguyờn chất cũng dẫn điện”
Hai kết luận này mâu thuẫn và đối lập nhau . Kết luận trước đã phủ định kết luận sau . Trong khoa học không thể chấp nhận một điều : một vật tồn tại đồng thời vừa có , vừa không một tính chất nào đó . Cần phân biệt
rõ ràng ranh giới giữa có và không , giữa có nhưng yếu và không có . Kết luận ở trang 3 “nước nguyên chất không dẫn điện” là sai vì không thể dựa vào một dụng cụ đo thô sơ , một hiện tượng không rõ ràng mà kết luận ngay là nước nguyên chất không dẫn điện .
SVTH: Adn Nguyén nh Thee Trang 79
GVHD: 4 Van dể Yuin tăm led nghiép
Hon thé nữa chúng ta cũng biết ‘x0 = 10°" và lr' |= on |=to”
( mol/l), Điều này đã chứng tỏ khoa học đã chứng minh được rằng : nước có phân ly (mặc dù yếu) thành các ion tích điện trái dau nhau . Dòng điện
là dòng chuyên doi có hướng của các hat mang điện tích khi đặt nó vào trong một điện trường đều . Như vậy, bất kỳ dung dịch nào có ion tức là có
tính dẫn điện ( dù tính dẫn điện của dung dịch đó mạnh hay yếu ).
Đề khắc phục mâu thuẫn đó của sách giáo khoa , theo em nên bỏ thí
nghiệm thử độ sáng của đèn băng nước cất , chi giữ lại thí nghiệm dùng
muối ăn khan mà thôi .