Bài giảng Hóa lý 1: Chương 2 - Nguyễn Thị Tuyết Mai

Bài giảng "Hóa lý 1: Chương 2 - Cân bằng hóa học" được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm về cân bằng hóa học. Hằng số cân bằng; Phương trình đẳng nhiệt Van’t –Hoff; Mối liên hệ giữa các cách biểu diễn hằng số cân bằng; Cân bằng hóa học của các phản ứng dị thể; Cân bằng hóa học trong hệ thực; Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học; Các phương pháp xác định hằng số cân bằng. Mời thầy cô và các em cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 2 - Nguyễn Thị Tuyết Mai LOGO HÓA LÝ I TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai Bộ môn Hóa lý, Viện Kỹ thuật Hóa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Email: mai.nguyenthituyet1@hust.edu.vn 1 Chương 2. CH3051 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA LÝ I 1. Khái niệm về cân bằng hóa học. Hằng số cân bằng 2. Phương trình đẳng nhiệt Van’t – Hoff. 3. Mối liên hệ giữa các cách biểu diễn hằng số cân bằng 4. Cân bằng hóa học của các phản ứng dị thể 5. Cân bằng hóa học trong hệ thực 6. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học 7. Các phương pháp xác định hằng số cân bằng 2 Chương 2. CH3051 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA LÝ I 1. Khái niệm về cân bằng hóa học. Hằng số cân bằng 2. Phương trình đẳng nhiệt Van’t – Hoff. 3. Mối liên hệ giữa các cách biểu diễn hằng số cân bằng 4. Cân bằng hóa học của các phản ứng dị thể 5. Cân bằng hóa học trong hệ thực 6. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học 7. Các phương pháp xác định hằng số cân bằng 3 Chemical equilibrium Định nghĩa CBHH and equilibrium constant Là trạng thái mà tại đó tốc độ pư thuận = tốc độ phản ứng nghịch và thành phần của hệ phản ứng không thay đổi theo thời gian khi điều kiện bên ngoài không đổi Đặc điểm của CBHH • Tính 2 chiều: TTCB được thiết lập từ 2 phía. • Tính bất biến: không thay đổi theo thời gian • Tính linh động: CB bền (hết tác động, hệ trở về TTCB ban đầu); CB không bền (hết tác động, hệ không quay về TTCB ban đầu) • Tính chất động: TTCB có thể thay đổi khi các ytố bên ngoài thay đổi 5 Chemical equilibrium Điều kiện CB của pư hóa học and equilibrium constant T, P=const, Hỗn hợp pư có xu hướng diễn ra theo chiều làm giảm G, cho tới khi G đạt cực tiểu. Điều kiện pư tự xảy ra: ΔG Chemical equilibrium Điều kiện CB của pư hóa học and equilibrium constant Điều kiện CB của pư (T, P =const): ΔG=0 7 Chemical equilibrium Hằng số CB and equilibrium constant aA + bB  dD + eE (1) ΔG=(dμD+eμE) −(aμA+bμB) (2) ΔGo=(dμo o −(aμo +bμo  ΔG= ΔG0 + RTlnP D+eμ E) A B) (3) μJ=μoJ +RTlnPJ Điều kiện CB của pư: ΔG =0 HSCB R = 8,314 J/(mol.K) = 1,987 cal/(mol.K) PT đẳng nhiệt Van’t Hoff = 0,082 atm.L/(mol.K) 8 Chemical equilibrium PT đẳng nhiệt Van’t Hoff and equilibrium constant P < KP  G < 0  pư xảy ra theo chiều thuận, sp chiếm ưu thế P > KP  G > 0  chất tham gia chiếm ưu thế trong hỗn hợp pư P = KP  G = 0  pư đạt CB, nồng độ các chất không đổi Tại TTCB: Go = − RTlnKP Go 1  phản ứng tự xảy ra theo chiều thuận Go >0  KP Chemical equilibrium BT and equilibrium constant Cho phản ứng N2(k) + H2(k) = NH3(k) Biết ?298 ? của phản ứng tạo thành NH3(k) là −16.5 kJ.mol−1. Tính biến thiên năng lượng tự do Gibbs của phản ứng trên nếu áp suất riêng phần của N2, H2, và NH3 (coi là khí lý tưởng) lần lượt là 3 atm, 1 atm, và 4 atm? Phản ứng tự diễn ra theo chiều nào? 10 BT Cho phản ứng: N2O4(k) = 2NO2 (k) a. Tính ?298 ? của phản ứng biết ?298,? ? của NO2 và N2O4 lần lượt là 51,25 và 97,787 kJ/mol. b. Tính KP tại 298 K. Nhận xét chiều của pư c. Tính toán thành phần CB khi biết hệ ban đầu gồm 1mol N2O4 chứa trong bình có thể tích V = 24,46 L ở 298 K 11 Chương 2. CH3051 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA LÝ I 1. Khái niệm về cân bằng hóa học. Hằng số cân bằng 2. Phương trình đẳng nhiệt Van’t – Hoff. 3. Mối liên hệ giữa các cách biểu diễn hằng số cân bằng 4. Cân bằng hóa học của các phản ứng dị thể 5. Cân bằng hóa học trong hệ thực 6. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học ...