1. Trang Chủ
  2. Hoá học
  3. Bài giảng Hóa học - Chương 3: Nhiệt động lực học của các quá trình hóa học

Bài giảng Hóa học - Chương 3: Nhiệt động lực học của các quá trình hóa học

Hệ là tập hợp các vật thể xác định trong không gian nào đó và phần còn lại xung quanh là môi trường. Đối với hóa học, hệ là lượng nhất định của một hay nhiều chất ở điều kiện nhiệt độ, áp suất, nồng độ nào đó. Mời các bạn tham khảo nội dung chương 3. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC (Thời lượng: 6t LT + 2t BT) 1. Các khái niệm – Hệ và môi trường • Hệ là tập hợp các vật thể xác định trong không gian nào đó và phần còn lại xung quanh là môi trường • Đối với hóa học, hệ là lượ

Thể loại Tài liệu miễn phí Hoá học

Số trang 69

Ngày tạo 8/30/2018 4:20:26 AM +00:00

Loại tệp PPTX

Kích thước 2.36 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Hóa học - Chương 3: Nhiệt động lực học c... (.pdf)

Xem mẫu

  1. CHƯƠNG 3: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC (Thời lượng: 6t LT + 2t BT)
  2. 1. Các khái niệm – Hệ và môi trường • Hệ là tập hợp các vật thể xác định trong không gian nào đó và phần còn lại xung quanh là môi trường • Đối với hóa học, hệ là lượng nhất định của một hay nhiều chất ở điều kiện nhiệt độ, áp suất, nồng độ nào đó.
  3. 1. Các khái niệm – Hệ và môi trường v Các loại hệ: § Hệ hở: là hệ có sự trao đổi chất và năng lượng với môi trường bên ngoài. Hệ kín: chỉ có sự trao đổi năng lượng với § môi trường bên ngoài. § Hệ cô lập: là hệ không có sự trao đổi
  4. 1. Các khái niệm - Hệ và môi trường • Hệ đồng thể: hệ có các tính chất lý hóa giống nhau ở mọi điểm của hệ (nghĩa là không có bề mặt phân chia hệ thành những phần có tính chất hóa lý khác nhau) • Hệ dị thể: trong hệ có bề mặt phân chia
  5. 1. Các khái niệm – Hệ và môi trường • Pha: phần đồng thể của hệ dị thể, có thành phần cấu tạo, tính chất nhất định và được phân chia với các phần khác bằng bề mặt phân chia nào đó (bề mặt phân chia pha). • Hệ cân bằng: hệ có nhiệt độ, áp suất,
  6. 1. Các khái niệm – Trạng thái của hệ § Trạng thái của hệ được xác định bằng tập hợp các thông số biểu diễn các tính chất lý hóa của hệ như nhiệt độ, áp suất, thể tích, thành phần, năng lượng § Thông số dung độ: là những thông số tỷ lệ với lượng chất như thể tích, khối lượng, số mol,… § Thông số cường độ: là những thông số không phụ thuộc vào lượng chất như nhiệt độ, áp suất, thành phần, khối lượng riêng,… • Hàm trạng thái: là đại lượng nhiệt động có giá trị chỉ phụ thuộc vào các thông số trạng thái của hệ; không phụ thuộc vào đường đi của hệ (cách biến đổi của hệ)
  7. 1. Các khái niệm - Quá trình • Quá trình: là sự biến đổi xảy ra trong hệ gắn liền với sự thay đổi của ít nhất 1 thông số trạng thái. • Quá trình P = const đẳng áp • V = const đẳng tích • T = const đẳng nhiệt • Quá trình thuận nghịch: là quá trình xảy ra theo 2 chiều ngược nhau trong cùng một điều kiện • Quá trình bất thuận nghịch: quá trình xảy ra theo một chiều mà không cần tiêu tốn công bên ngoài
  8. 1. Các khái niệm – Năng lượng, Q và A • Năng lượng là thước đó sự chuyển động của các chất • Nhiệt là thước đo sự chuyển động nhiệt hỗn loạn của các tiểu phân tạo nên hệ. • Công là thước đo sự chuyển động có trật tự, có hướng của các tiểu phân trong trường lực.
  9. 2. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động học 2.1 Khái niệm nội năng U và công A 2.2 Phát biểu nguyên lý thứ nhất 2.3 Nhiệt đẳng tích, nhiệt đẳng áp 2.4 Aùp dụng nguyên lý 1
  10. 2.1 Khái niệm nội năng q Năng lượng toàn phần E của hệ bao gồm: • Động năng của toàn hệ (Eđ) • Thế năng của toàn hệ (Et ) • Năng lượng sẵn có, ẩn dấu bên trong (U) E = Eđ + Et + U q Nếu hệ không chuyển động, Eđ = 0 q Nếu tương tác của môi trường đối với hệ nhỏ và không đổi, Et = 0 E=U • U được gọi là nội năng của hệ.
  11. 2.1 Khái niệm nội năng § Là năng lượng sẵn có ẩn dấu bên trong hệ § Là đại lượng năng lượng xác định trạng thái của hệ § Là thông số dung độ. § Là một hàm trạng thái. § Độ biến đổi nội năng khi hệ chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 : U = U2  U1
  12. 2.1 Khái niệm công A Đối với các quá trình hóa V2 học công A là công dãn nở A = ∫ PdV chống lại áp suất bên ngoài. V1 1. Quá trình đẳng tích V = const A=0
  13. 2.1 Khái niệm công A 2. Quá trình đẳng áp P = const A = P (V2 – V1) = PΔV Quá trình xảy ra trong hệ Nếu quá trình xảy ra khí lý tưởng và trong hệ nóng chảy, T = const đông đặc PV = nRT ΔV = 0 A = P ΔV = ΔnRT A=0
  14. 2.1 Khái niệm công A (tham khảo thêm) 3. Quá trình đẳng nhiệt trong hệ khí lý tưởng • Vì T = const và P1V1 = P2V2 nên: V2 V2 nRT V2 P A = ∫ PdV = ∫ dV = nRT ln = nRT ln 1 V1 V1 V V1 P2 4. Quá trình đun nóng hay làm lạnh đẳng áp n mol khí lý tưởng: A = PΔV = nRΔ T
  15. 2.2 Nguyên lý I nhiệt động học Nguyên lý I: “Nếu trong quá trình nào đó mà có một dạng năng lượng đã mất đi thì thay cho nó phải có một dạng năng lượng khác xuất hiện với lượng tương đương nghiêm ngặt”. Khi cung cấp cho hệ một lượng nhiệt là Q thì lượng nhiệt này được dùng để làm tăng nội năng U của hệ và để thực hiện một công A chống lại các lực bên ngoài tác dụng lên hệ. Q = A + U
  16. 2.3 Nhiệt đẳng tích – Nhiệt đẳng áp • Nội năng và nhiệt đẳng tích • ÔÛ ñieàu kieän ñaúng tích Vì V =const  dV =0  A =0  QV =  =U2 - U1 U Lượng nhiệt mà hệ thu vào trong quá trình đẳng tích Qv được dùng để tăng nội năng U của hệ.
  17. 2.3 Nhiệt đẳng tích – Nhiệt đẳng áp § Entanpi và nhiệt đẳng áp Ở điều kiện đẳng áp. → A = PV = P (V2V1)  QP = U + PV = (U2 + PV2)  (U1 + PV1) QP: nhiệt đẳng áp V: độ thay đổi thể tích của các chất trong quá trình phản ứng Đặt: U + PV = H  QP = H2  H1 = H H = U + PV
  18. Entanpi và nhiệt đẳng áp § H là tính chất của hệ. § H là đại lượng năng lượng xác định trạng thái của hệ, là thông số dung độ, và là hàm trạng thái. § H được gọi là entapi → nhiệt đẳng áp Qp bằng độ tăng entalpi H của hệ.
  19. 2.4 Aùp dụng nguyên lý 1 vào hóa học – Nhiệt hóa học • 2.4.1 Hiệu ứng nhiệt của phản ứng • 2.4.2 Định luật Hess và hệ quả • 2.4.3 Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ
  20. 2.4.1 Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học a. Độ tăng nội năng, độ tăng entanpi và hiệu ứng nhiệt Lượng nhiệt mà Biến đổi (tăng hay hệ trao đổi trong giảm) nội năng các quá trình hóa ∆U học được dùng Biến đổi (tăng hay để: giảm) entanpi ∆H HIỆU ỨNG NHIỆT
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học