Bài giảng Hóa lý 1

Bài giảng Hóa lý 1 trình bày nguyên lý I nhiệt động học, nguyên lý II nhiệt động học, cân bằng hóa học, lý thuyết cơ bản của quá trình cân bằng pha, dung dịch và cân bằng dung dịch - hơi, cân bằng dung dịch lỏng và pha rắn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa lý 1 BÀI GI NG HÓA LÝ 1 CHƯƠNG 1 NGUYÊN LÝ I NHI T NG H C 1. M TS KHÁI NI M CƠ B N 1.1. H H là m t ph n vĩ mô có gi i h n xác đ nh đang đ c kh o sát v phơng di ntrao đ i năng l ng và v t ch t. Ph n th gi i xung quanh h là môi tr ng ngoài đ iv i h . Có ba lo i h : H h (h m ): Là h có th trao đ i c năng l ng l n v t ch t v i môi tr ngngoài. H kín (h đóng): Là h ch trao đ i v i môi tr ng ngoài năng l ng nhngkhông trao đ i v t ch t. H cô l p: Là h không trao đ i c năng l ng l n v t ch t v i môi tr ngngoài. 1.2. Tr ng thái Tr ng thái là m t t nói lên đ c đi m c a h đang đư c kh o sát. M t h cótr ng thái xác đ nh khi nh ng bi n s xác đ nh nh ng đ i lư ng c a h đư c bi tm t cách chính xác như nhi t đ , th tích, áp su t, kh i lư ng riêng... các đ i lư ngnày đư c g i là bi n s tr ng thái c a h . Tr ng thái c a h s thay đ i n u ít nh t cóm t trong nh ng bi n s tr ng thái thay đ i. 1.3. Bi n i quá trình M t h nhi t đ ng h c bi n đ i (hay th c hi n m t quá trình) khi tr ng tháic a h thay đ i. Tr ng thái c a h thay đ i n u ít nh t có m t bi n s tr ng thái c ah thay đ i. Bi n đ i đ c xác đ nh n u bi t rõ tr ng thái đ u và tr ng thái cu i.Ð ng bi n đ i ch đ c xác đ nh khi bi t đ c tr ng thái đ u, tr ng thái cu i và t tc nh ng tr ng thái trung gian mà h đã tr i qua. Ng i ta chia ra các lo i bi n đ i: Page 1 BÀI GI NG HÓA LÝ 1 Bi n đ i h (m ): Là bi n đ i đem h t tr ng thái đ u đ n tr ng thái cu i khácnhau. Bi n đ i kín (đóng): Là bi n đ i đem h t tr ng thái đ u đ n tr ng thái cu igi ng nhau. Tr ng h p này, h đã th c hi n m t chu trình bi n đ i kín(chu trình) Bi n đ i thu n ngh ch: Là bi n đ i mà các tr ng thái trung gian c a h tr i quađ c xem nh do các quá trình cân b ng. M t cách đơn gi n đ xác đ nh tính ch tthu n ngh ch c a m t bi n đ i là kh o sát xem bi n đ i ng c l i có th x y ra đ chay không khi ch thay đ i r t ít đi u ki n th c nghi m. N u bi n đ i ng c x y rađ c thì đó là bi n đ i thu n ngh ch, n u bi n đ i ng c không x y ra đ c thì đó làbi n đ i b t thu n ngh ch (hay bi n đ i t nhiên). Bi n đ i đ ng tích: Là bi n đ i đ c th c hi n trong đi u ki n th tích c a hkhông thay đ i. Bi n đ i đ ng áp: Là bi n đ i đ c th c hi n trong đi u ki n áp su t không đ i. Bi n đ i đ ng nhi t: Là bi n đ i đ c th c hi n trong đi u ki n nhi t đ khôngđ i. Bi n đ i đo n nhi t: Là bi n đ i đ c th c hi n trong đi u ki n không có strao đ i nhi t l ng gi a h v i môi tr ng ngoài. 1.4. Hàm tr ng thái Laø nhöõng ñaïi löôïng daëc tröng cho moãi traïng thaùi cuûa heä vaø thöôøng ñöôïc bieåu dieãndöôùi daïng moät haøm soá cuûa caùc thoâng soá traïng thaùi. 1.5. Nhi t và công Ñaây laø hai hình thöùc truyeàn naêng löôïng cuûa heä. Coâng kyù hieäu laø A vaø nhieät kyù hieäulaø Q. Quy öôùc daáu Coâng A Nhieät Q Heä sinh >0 BÀI GI NG HÓA LÝ 1 Heä nhaän 0 2. NGUYÊN LÝ TH NH T C A NHI T Đ NG H C 2.1. Nguyên lý th nh t nhi t đ ng h c và n i năng U Noäi dung:Ttrong moät quaù trình baát kyø bieán thieân noäi naêng ∆U cuûa heä baèng nhieät maøheä nhaän tröø ñi coâng maø heä sinh. ∆U = Q - A 2.2. Aùp duïng nguyeân lyù thöù nhaát cho moät soá quaù trìnha. Qúa trình đ ng tích: V= h ng s , dV=0. Do qúa trình là đ ng tích nên công t h tích không th c hi n đư c. Do đó: QV = ΔU.V y: Nhi t mà h nh n đư c trong quá trình đ ng tích b ng v i bi n thiên n i năng c a h .b. Qúa trình đ ng áp: p = h ng s , dp=0. Công th c hi n trong trư ng h p này là: Ap = p.(V2-V1). Do đó nhi t c a quá trình: Qp = ΔH. V y: Nhi t h nh n đư c trong quá trình đ ng áp b ng bi n thiên enthalpy c a h .c. Qúa trình đ ng áp c a khí lý tư ng: p = h ng s , dp=0. Theo phương trình tr ng thái c a khí lý tư ng v i n mol khí như sau: pV=nRT.Trong đó R là h ng s khí lý tư ng. Do đó công d n n đ ng áp có th tính theo phươngtrình sau: Ap = nRΔT. ...