Hóa Học Đại Cương Toàn Tập

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ (STRUCTURE ATOMIQUE)

Ơ

Nguyeân töû laø ñôn vò caáu taïo nhoû nhaát. Goàm hai thaønh phaàn chính: haït nhaân (proton, neutron) vaø electron

N

1. NGUYEÂN TÖÛ VAØ QUANG PHOÅ NGUYEÂN TÖÛ (Atome et Spectre de l’atome)

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Nguyeân taéc thu phoå: Bò kích thích, nguyeân töû khi phoùng ñieän seõ phaùt ra aùnh saùng. Aùnh saùng, nhöõng tia böùc xaï coù böôùc soùng khaùc nhau, seõ ñöôïc phaân taùch nhôø moät heä thoáng quang hoïc ( thaáu kính T, laêng kính L , maøng chaén C, kính aûnh K – quang phoå keá ) taïo thaønh caùc vaïch khaùc nhau treân kính aûnh.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Quang phoå nguyeân töû cuûa hydro ( quang phoå ñôn giaûn nhaát )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

G

Đ

ẠO

Vieäc nghieân cöùu caáu truùc lôùp voû electron nguyeân töû döïa treân cô sôû thöïc nghieäm – Quang phoå nguyeân töû.

Quang phoå nguyeân töû laø quang phoå vaïch – goàm moät soá vaïch rieâng bieät töông öùng vôùi nhöõng böôùc soùng xaùc ñònh, ñaëc tröng cho nguyeân töû ñoù.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

TP

.Q

Ñoái vôùi caùc nhaø hoaù hoïc, ñoái töôïng nghieân cöùu laø lôùp voû electron

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

H

Veà maët hoaù hoïc, thaønh phaàn caáu taïo quyeát ñònh cho baûn chaát nguyeân töû laø haït nhaân hay electron ?

A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 1 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

n, p  N* ( soá nguyeân döông ) ; p > n n laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho moãi daõy RH laø haèng soá coù giaù trò 1,09678 .107 m-1

A

10 00

B

vôùi

TR ẦN

H Ư

N

Theo Rydberg vaø Ritz, böôùc soùng caùc vaïch ñöôïc tính theo coâng thöùc: 1 1 1  RH ( 2 - 2 ) λ n p

Í-

H

Ó

2. THUYEÁT CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ CUÛA BOHR (Modeøle de Bohr)

-L

 Noäi dung chính goàm ba ñònh ñeà:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

+ Electron quay xung quanh haït nhaân treân nhöõng quyõ ñaïo troøn ñoàng taâm , coù baùn kính nhaát ñònh , laø nhöõng quyõ ñaïo beàn.

2 2 εoh rn  n 2 a o ; ao: baùn kính Bohr 2 πme

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

Trong moåi daõy, khi böôùc soùng caøng giaûm thì caùc vaïch caøng gaàn nhau vaø cöôøng ñoä caøng giaûm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

Bao goàm caùc daõy vaïch Lyman ( töû ngoaïi), Balmer (khaû kieán), Paschen (hoàng ngoaïi gaàn), Bracken ( hoàng ngoaïi),….

+ Treân nhöõng quyõ ñaïo beàn , electron khoâng phaùt ra naêng löôïng vaø quay vôùi vaän toác.

1 e2 v n 2εo h + Naêng löôïng chæ phaùt ra hay haáp thu khi electron chuyeån töø quyõ ñaïo beàn naøy sang quyõ ñaïo beàn khaùc vaø baèng hieäu soá naêng löôïng cuûa electron ôû hai traïng thaùi. E = Eñaàu  Ecuoái = h  = h c/

A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 2 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

vaø naêng löôïng electron treân quûy ñaïo beàn thöù n: 1 m e4 En   2 2 2 n 8εo h Caùc giaù trò r , v , E chæ phuï thuoäc vaøo soá nguyeân n (ñöôïc goïi laø soá löôïng töû chính)

H

10 00 A Ó H Í-L ÁN TO ÀN

D

IỄ N

Đ

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H.19 Phoå phaùt xaï cuûa nguyeân töû hydro

B

H.17 Caùc möùc naêng löôïng

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

+ Khoâng giaûi thích ñöôïc electron ôû ñaâu khi chuyeån töø quyõ ñaïo beàn naøy sang quyõ ñaïo beàn khaùc + Khoâng giaûi thích ñöôïc caùc ñaëc tröng veà cöôøng ñoä vaø ñoä roäng cuûa caùc vaïch quang phoå + Khoâng cho keát quaû phuø hôïp vôùi thöïc nghieäm ñoái vôùi nguyeân töû nhieàu electron

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

 Haïn cheá.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

+ Giaûi thích ñöôïc baûn chaát cuûa quang phoå vaïch nguyeân töû hydro + Xaùc ñònh ñöôïc böôùc soùng cuûa caùc vaïch quang phoå – phuø hôïp vôùi thöïc nghieäm + Tieân ñoaùn ñöôïc vò trí cuûa nhöõng vaïch quang phoå

Ơ

N

Thaønh coâng



A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 3 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ (Modeøle Quantique )  Söï chuyeån ñoäng cuûa electron, nhöõng haït vi moâ, coù baûn chaát khaùc haún vôùi söï chuyeån ñoäng cuûa caùc haït vó moâ, neân khoâng theå duøng caùc ñònh luaät cô hoïc coå ñieån ñeå khaûo saùt.

Ơ

N

 Luaän ñieåm cuûa cô hoïc löôïng töû:

.Q

H Ư

N

G

Nguyeân taéc baát ñònh Heisenberg:

TR ẦN

Khoâng theå ñoàng thôøi xaùc ñònh chính xaùc caû vò trí laån toác ñoä cuûa vaät vi moâ. Theå hieän qua baát ñaúng thöùc:

x.v 

h m

10 00

B

x laø ñoä baát ñònh veà vò trí ; v laø ñoä baát ñònh veà toác ñoä

H

Ó

A

Toång quaùt: Khi bieát chính xaùc toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa vaät vi moâ, khoâng theå bieát chính xaùc ñöôøng ñi cuûa noù; chæ coù theå noùi ñeán xaùc suaát coù maët cuûa noù ôû choå naøo ñoù trong khoâng gian.

-L

Í-

 PHÖÔNG TRÌNH SOÙNG SCHRODINGER

TO

ÁN

Laø nhöõng ñònh luaät cô hoïc löôïng töû veà söï chuyeån ñoäng cuûa caùc haït vi moâ.

Đ

ÀN

Phöông trình soùng cô baûn ñoái vôùi chuyeån ñoäng cuûa 1 electron trong nguyeân töû:

IỄ N D

Đ

+ Baûn chaát soùng- haït cuûa vaät vi moâ daãn ñeán heä quaû veà söï chuyeån ñoäng cuûa noù.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

+ Heä thöùc De Broglie: Haït vi moâ coù khoái löôïng m chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v taïo neân soùng truyeàn coù böôùc soùng  h λ mv

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

+ Caùc haït vi moâ theå hieän ñoàng thôøi tính chaát haït vaø tính chaát soùng.

2  + 2  + 2  + 82 m (E  V)  = 0  x2  y2  z2 h2

E : naêng löôïng toaøn phaàn cuûa electron V : theá naêng cuûa electron  vaøo toïa ñoä x, y, z  : haøm soá soùng, ñaëc tröng cho traïng thaùi cuûa electron trong nguyeân töû – lieân quan ñeán xaùc suaát coù maët cuûa electron trong nguyeân töû.

Theo cô hoïc löôïng töû: söï chuyeån ñoäng cuûa electron trong nguyeân töû khoâng phaûi treân nhöõng quyõ ñaïo chính xaùc vôùi vò trí xaùc ñònh ôû töøng thôøi ñieåm, maø ñöôïc moâ taû baèng A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 4 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

vuøng khoâng gian bao quanh haït nhaân maø taïi ñoù eletron hieän dieän vôùi caùc xaùc suaát khaùc nhau – Ñaùm maây electron (vaân ñaïo).

U Y .Q

3 M

ẠO

1

(eV)

Đ

n2

4 N

5 O

6 P

7 Q

TR ẦN

2 L

  13,6

B

Soá löôïng töû chính, ngoaøi vieäc xaùc ñònh möùc naêng löôïng, coøn xaùc ñònh kích thöôùc trung bình cuûa ñaùm maây electron.

10 00

+ Soá löôïng töû phuï l (nombre quantique secondaire)

Ó

A

Soá löôïng töû phuï xaùc ñònh hình daïng ñaùm maây electron.

l Phaân lôùp löôïng töû

0 s

1 p

2 d

3 f

4 g

5 h

TO

ÁN

-L

Í-

H

Vôùi moãi giaù trò n coù n giaù trò l ; vôùi l bieán thieân töø 0  (n 1)

ÀN

+ Soá löôïng töû töø m (nombre quantique magneùtique)

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Vôùi n : 1 , 2 , 3 , 4 , …….,  n 1 Lôùp löôïng töû K

2 2 8εo h

G

n

2

N

En  

m e4

1

H Ư

Ñoái vôùi nguyeân töû hydro

TP

Soá löôïng töû chính xaùc ñònh traïng thaùi naêng löôïng cuûa electron trong nguyeân töû.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ Soá löôïng töû chính n (nombre quantique principal)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

Traïng thaùi cuûa electron trong nguyeân töû ñöôïc ñaëc tröng baèng haøm soá soùng . Keát quaû giaûi phöông trình Schrodinger cho thaáy traïng thaùi electron trong nguyeân töû ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc soá löôïng töû n, l, m, s

N

 CAÙC SOÁ LÖÔÏNG TÖÛ

Vôùi moãi giaù trò l coù 2l+1 giaù trò m bieán thieân töø :  l , … , 0 , … , +l

D

IỄ N

Đ

Soá löôïng töû töø m ñònh höôùng ñaùm maây electron trong khoâng gian.

* Traïng thaùi electron ñöôïc ñaëc tröng baèng n, l, m ( naêng löôïng, kích thöôùc, hình daïng vaø söï ñònh höôùng trong khoâng gian cuûa ñaùm maây electron) ñöôïc goïi laø orbital nguyeân töû AO

A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 5 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

+ Soá löôïng töû spin s Soá löôïng töû spin ñaëc tröng cho söï töï quay cuûa electron xung quang truïc cuûa mình

Phaânlôùp löôïng töû s

0

s

2s

1

p

0

s

2p (px, py, pz ) 3s

1

p

3p

hai khoái caàu

2

d

3d ( dxy, dxz , dyz, dx2 -y2, dz2 )

boán khoái caàu

H

10 00 A Ó H Í-L ÁN TO ÀN

D

IỄ N

Đ

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

khoái caàu

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

U Y .Q

TP

ẠO

hai khoái caàu

B

TR ẦN

khoái caàu

Đ

M

H Ư

3

G

L

Ñaùm maây electron Kyù hieäu Hình daïng 1s khoái caàu

Ơ

Soá löôïng töû phuï l 0

N

Lôùp löôïng töû K

2

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Soá löôïng töû chính n 1

N

Spin chæ coù 2 giaù trò laø + ½ vaø – ½

4. NGUYEÂN TÖÛ NHIEÀU ELECTRON (Atome polyelectroniques) Trong nguyeân töû nhieàu electron ngoaøi töông taùc giöõa electron vôùi haït nhaân coøn coù töông taùc giöõa caùc electron vôùi nhau.

A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 6 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 HIEÄU ÖÙNG CHAÉN (Effet d’eùcran)

U Y .Q

Moät electron beân trong khoâng bò chaén bôûi caùc electron beân ngoaøi, ngöôïc laïi moät electron beân ngoaøi bò chaén bôûi caùc electron beân trong.

N

G

 QUY TAÉC KINH NGHIEÄM SLATER ( xaùc ñònh ñieän tích hieäu duïng )

TR ẦN

H Ư

+ Phaân chia caùc AO thaønh caùc nhoùm: ( 1s ) ; ( 2s, 2p ) ; ( 3s, 3p ) ; ( 3d ) ; ( 4s, 4p ) ; ( 4d ) ; ( 4f ) ; ( 5s, 5p ) ; ( 5d ) ; …

10 00

B

+ Haèng soá chaén ñoái vôùi electron i (i) baèng toång caùc thöøa soá chaén (j  i) do söï chaén gaây ra bôûi caùc electron j ( thuoäc cuøng moät nhoùm hoaëc nhöõng nhoùm döôùi ) ñoái vôùi electron i (electron ñang xeùt) : i =  j  i

Ó

A

+ Caùc thöøa soá chaén j  i

ns , np 1 0,85 0,35 0

nd , nf 1 1 0,35* 0

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

i ôû n vaø j ôû n’ 1s n’ < n - 1 n’ = n - 1 n’ = n 0,30 n’ > n 0 * neáu n’ laø ns , np thì j  i = 1

D

IỄ N

Đ

Chuù yù: Ñoái vôùi nguyeân töû nhieàu electron, traïng thaùi naêng löôïng cuûa electron phuï thuoäc khoâng nhöõng vaøo soá löôïng töû chính n maø coøn vaøo caû soá löôïng töû phuï l

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Z* vaø  phuï thuoäc vaøo electron ñang xeùt.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

Do hieäu öùng chaén , moãi electron chòu taùc duïng cuûa haït nhaân maø ñieän tích khoâng coøn laø Z maø laø ñieän tích hieäu duïng Z* vôùi : Z* = Z   ;  goïi laø haèng soá chaén

N

Trong nguyeân töû caùc electron hôïp thaønh nhieàu lôùp electron khaùc nhau. Do löïc ñaåy, caùc lôùp electron beân trong taïo thaønh maøn chaén laøm yeáu löïc huùt giöõa haït nhaân vôùi caùc electron beân ngoaøi.

 NGUYEÂN LYÙ LOAÏI TRÖØ PAULI Trong nguyeân töû khoâng theå coù hai electron coù cuøng 4 soá löôïng töû nhö nhau.

A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 7 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Nhö vaäy trong moãi AO ñöôïc ñaëc tröng baèng n, l, m chæ coù theå chöùa toái ña 2 electron coù spin khaùc nhau.

Soá electron toái ña treân moãi phaân lôùp laø 2(2l+1) vaø treân moãi lôùp laø 2n2

Ơ

N

 CAÁU HÌNH ELECTRON TRONG NGUYEÂN TÖÛ (Configurations eùlectroniques)

U Y .Q

Traïng thaùi beàn vöõng nhaát cuûa electron trong nguyeân töû laø traïng thaùi töông öùng vôùi giaù trò naêng löôïng nhoû nhaát.

H Ư

N

G

Đ

Nhö vaäy caùc electron trong nguyeân töû seõ laàn löôït saép xeáp vaøo caùc AO coù naêng löôïng töø thaáp ñeán cao.

TR ẦN

+ Qui taéc KLECHKOWSKI

B

+ Traät töï ñieàn vaøo caùc AO laø toång (n+l) taêng daàn + Khi caùc AO coù cuøng giaù trò toång (n+l) thì AO coù n nhoû hôn seõ ñöôïc ñieàn tröôùc

A

10 00

Daõy caùc AO coù naêng löôïng taêng daàn: 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p

H

Ó

+ Qui taéc HUND

TO

ÁN

-L

Í-

Khi ôû cuøng phaân lôùp löôïng töû coù nhieàu AO coù naêng löôïng nhö nhau thì caùc electron saép xeáp sao cho caùc AO ñöôïc söû duïng toái ña vaø spin cuûa caùc electron ñoäc thaân (eùlectrons ceùlibataires) phaûi nhö nhau.

Döïa vaøo caùc ñaëc ñieåm caáu truùc lôùp voû electron coù theå hieåu ñöôïc caùc tính chaát ñaëc tröng quan troïng cuûa caùc nguyeân toá hoùa hoïc.

D

IỄ N

Đ

ÀN

* Heä coù electron ñoäc thaân coù tính thuaän töø (paramagneùtique) Ngöôïc laïi heä coù tính nghòch töø (diamagneùtique )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ Nguyeân lyù beàn vöõng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Trong nguyeân töû, caùc electron saép xeáp döïa treân caùc nguyeân lyù vaø qui taéc sau:

BAØI TAÄP: 1.1 , 1.4 , 1.7 2.1 , 2.3 , 2.10 , 2.13

A.I CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

trang 30 [1] trang 53-54 [1]

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 8 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG A.II SÖÏ PHAÂN LOAÏI TUAÀN HOAØN CAÙC NGUYEÂN TOÁ ( CLASSIFICATION PEÙRIODIQUE DES EÙLEÙMENTS )

U Y .Q

Trong moåi chu kyø, toång soá nguyeân toá vaø thöù töï saép xeáp nhö sau : baét ñaàu 2 cho ns, roài 14 cho (n-2)f, sau ñoù10 cho (n-1)d, vaø keát thuùc 6 cho np 4 4s,3d,4p

5 5s,4d,5p

2

8

8

18

18

6 7 6s,4f,5d,6p 7s,5f,6d,7p

N

32

32

TR ẦN

+ Trong cuøng moät coät, caùc nguyeân toá coù cuøn g caáu hình electron hoùa trò (electron ngoaøi cuøng) vaø thuoäc cuøng moät hoï hoaù hoïc.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Baûng phaân loaïi tuaàn hoaøn ( IUPAC1989), goàm 18 coät vaø 7 chu kyø. coät 1, 2 : khoái s coät 3  12 : khoái d coät 13  18 : khoái p Khoái f ñöôïc theå hieän trong baûng phuï luïc ñeå ôû phía döôùi.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

3 3s,3p

Đ

2 2s,2p

G

1 1s

H Ư

Chu kyø Phaân lôùp Soá nguyeân toá

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ Chu kyø ñöôïc ñaùnh soá theo soá löôïng töû chính

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

+ Caùc nguyeân toá ñöôïc xeáp töø traùi sang phaûi theo chieàu taêng soá thöù töï nguyeân töû Z (ñieän tích haït nhaân) taïo thaønh caùc doøng ngang (chu kyø) vaø caùc haøng doïc (coät).

N

1. CAÁU TRUÙC BAÛNG PHAÂN LOAÏI TUAÀN HOAØN

H.7 Baûng tuaàn hoaøn nguyeân toá theo chu kyø, coät vaø khoái A.II SÖÏ PHAÂN LOAÏI TUAÀN HOAØN

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 9 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Chuù yù: Chu kyø 4 coù 2 ngoaïi leä: Cr(24) vaø Cu(29) Chu kyø 5 coù 6 ngoaïi leä: Nb(41), Mo(42), Ru(44), Rh(45), Pd(46), Ag(47) Chu kyø 6 coù 5 ngoaïi leä: La(57), Ce(58), Gd(64), Pt(78), Au(79) Chu kyø 7 coù moät soá ngoaïi leä

Ơ

N

Caùc nguyeân toá ngoaïi leä naøy ñöôïc ñaùnh daáu * trong H.5 trang 60 [1]

.Q ẠO

a. Baùn kính nguyeân töû (Rayon atomique)

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

Baùn kính nguyeân töû ñöôïc sö ûduïng laø baùn kính cuûa orbital nguyeân töû ngoaøi cuøng (AO hoaù trò). r ngtöû = n*2 . ao ( ao = 52,92.1012 m = 52,92 pm ) Z* n 1 2 3 4 5 6 n* 1,0 2,0 3,0 3,7 4,0 4,2

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

2. SÖÏ TUAÀN HOAØN CAÙC TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

H

Hieän nay baûng phaân loaïi tuaàn hoaøn ñaõ ñöôïc ñieàn ñeán nguyeân toá thöù 118

D

IỄ N

Đ

Nhaän xeùt: + Baùn kính AO hoùa trò giaûm ñeàu trong moät chu kyø: do Z* taêng + Baùn kính taêng khi ñi töø treân xuoáng trong moät coät vaø coù söï taêng nhanh khi ñi töø nguyeân toá cuoái chu kyø n sang nguyeân toá ñaàu chu kyø n+1: do n* taêng

+ Coù söï baát thöôøng khi chuyeån töø coät 12 (cuoái khoái d) sang coät 13 (ñaàu khoái p): do hieäu öùng chaén ñoái vôùi electron np maïnh hôn electron (n-1)d laøm Z* giaûm daãn ñeán rngtöû taêng A.II SÖÏ PHAÂN LOAÏI TUAÀN HOAØN

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 10 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Toång quaùt, trong baûng phaân loaïi tuaàn hoaøn baùn kính nguyeân töû giaûm khi ñi töø traùi sang phaûi vaø taêng töø treân xuoáng döôùi.

Ơ

Trong baûng phaân loaïi tuaàn hoaøn, baùn kính ion cuûa cation vaø anion cuõng bieán ñoåi nhö baùn kính AO hoaù trò töông öùng.

N

b. Baùn kính ion

H Ư

N

G

Ngoaøi baùn kính AO hoùa trò vaø baùn kính ion coøn coù moät soá caùc baùn kính khaùc phuï thuoäc vaøo baûn chaát lieân keát hoaù hoïc maø noù tham gia

TR ẦN

+ Baùn kính kim loaïi RM: baèng nöõa khoaûng caùch giöõa caùc haït nhaân nguyeân töû trong tinh theå kim loaïi.

10 00

B

+ Baùn kính coäng hoaù trò RC: baèng nöõa khoaûng caùch giöõa caùc haït nhaân nguyeân töû trong phaân töû coù lieân keát coäng hoaù trò.

H

Ó

A

+ Baùn kính VanderWaals RV: baèng nöõa khoaûng caùch giöõa caùc haït nhaân nguyeân töû thuoäc caùc phaân töû khaùc nhau khi tieáp xuùc nhau

ÁN

-L

Í-

Ba baùn kính naøy giaûm töø traùi sang phaûi trong 1 chu kyø vaø coù söï nhaûy voït khi chuyeån chu kyø. Baùn kính Van der Waals luoân luoân lôùn hôn hai baùn kính kia.

TO

d. Naêng löôïng ion hoaù (EÙnergie d’ionisation)

D

IỄ N

Đ

ÀN

 Naêng löôïng ion hoaù thöù nhaát Ei1 laø naêng löôïng caàn thieát ñeå böùt moät electron ra khoûi nguyeân töû ôû theå khí vaø ôû traïng thaùi cô baûn.

M (k)  M+ (k) + e : Ei1

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Đ

ẠO

c. Baùn kính khaùc

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

+ Baùn kính anion Aq (do nhaän theâm electron) neân lôùn hôn baùn kính cuûa nguyeân töû trung hoøa töông öùng, vaø taêng khi ñieän tích q taêng

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

+ Baùn kính cation Cp+(do maát electron hoùa trò) neân nhoû hôn baùn kính cuûa nguyeân töû trung hoøa töông öùng, vaø giaûm khi ñieän tích p+ taêng

 Naêng löôïng ion hoaù cuûa nguyeân töû  vaøo ñieän tích haït nhaân, soá löôïng töû chính vaø taùc duïng chaén cuûa caùc lôùp electron beân trong.

Ei1 = Z* 2 . 13,6 eV n*2  Naêng löôïng ion hoaù ñaëc tröng cho khaû naêng nhöôøng electron cuûa nguyeân töû.

A.II SÖÏ PHAÂN LOAÏI TUAÀN HOAØN

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 11 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

.Q ẠO

TP

+ Naêng löôïng ion hoùa luoân luoân döông.

H Ư

+ Tuy nhieân toàn taïi nhöõng ñieàu baát thöôøng:

N

G

Đ

+ Noùi chung Ei1 taêng töø traùi sang phaûi trong cuøng moät chu kyø vaø giaûm töø treân xuoáng döôùi trong cuøng moät coät.

TR ẦN

 Töø coät 2 (Be, Mg) sang coät 13 (B, Al)  Söï taêng ñieän tích haït nhaân khoâng laøm taêng Ei do electron phaân lôùp ns beàn hôn electron phaân lôùp np ( xa nhaân hôn )

10 00

B

 Töø coät 15 (N, P, As) sang coät 16 (O, S, Se)  Naêng löôïng ion hoaù giaûm xuoáng : do caáu truùc baùn baûo hoøa beàn hôn.

H

Ó

A

+ Caáu hình baûo hoaø laø caáu hình coù tính ñoái xöùng cao vaø beàn nhaát neân caùc nguyeân toá coät 18 laø caùc nguyeân toá coù naêng löôïng ion hoaù cao nhaát

TO

ÁN

-L

Í-

Ñoái vôùi nguyeân töû nhieàu electron seõ coù nhieàu giaù trò naêng löôïng ion hoùa töông öùng vôùi quaù trình böùt electron thöù nhaát (Ei1), thöù hai (Ei2) , thöù ba (Ei3) vv…

Chuù yù: Ei1 < Ei2 < Ei3 < ………

D

IỄ N

Đ

ÀN

e. Naêng löôïng gaén keát vaø aùi löïc electron (EÙnergie d’attachement et Affiniteù eùlectronique )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nhaän xeùt :

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

 Naêng löôïng gaén keát A1 laø naêng löôïng cuûa quùa trình keát hôïp moät electron vaøo nguyeân töû ôû theå khí ñeå tao thaønh anion.

M (k) + e  M (k) : A1 Naêng löôïng gaén keát ñaëc tröng cho khaû naêng nhaän electron cuûa nguyeân töû.  Nhìn chung, naêng löôïng gaén keát thöù nhaát A1 thöôøng laø ñaïi löôïng aâm (quaù trình toûa nhieät) nhöng vaãn coù giaù trò döông.

A.II SÖÏ PHAÂN LOAÏI TUAÀN HOAØN

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 12 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

+ Töø coät 13 ñeán coät 17 (khoái p) giaù trò aâm cuûa A1 haàu nhö taêng daàn vaø ñaït cöïc ñaïi taïi coät 17 (halogen). Nhö vaäy khaû naêng nhaän electron taêng daàn töø traùi sang phaûi.

A

10 00

B

+ Tuy nhieân xaõy ra söï baát thöôøng, khi chuyeån töø coät 14 sang coät 15: Do nguyeân toá ôû coät 15 coù phaân lôùp p baùn baûo hoøa np3 beàn neân khaû naêng nhaän theâm electron ñeå taïo thaønh np4 laø khoâng thuaän lôïi.

-L

Í-

H

Ó

 Aùi löïc electron laø naêng löôïng caàn thieát ñeå taùch moät electron ra khoûi moät anion ñeå taïo thaønh nguyeân töû ôû theå khí.

M (k)  M (k) + e : Eae1 =  A1

TO

ÁN

f. Ñoä aâm ñieän (EÙlectroneùgativiteù)

ÀN

Phaûn öùng hoùa hoïc xaõy ra thöôøng laø do söï trao ñoåi caùc electron.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

+ Caùc nguyeân toá cuûa coät 18 (khí trô) ñaõ baûo hoøa lôùp hoaëc coät 2 (kim loaïi kieàm thoå) ñaõ baûo hoøa phaân lôùp ns coù gía trò A1 döông. Vaäy vieäc keát hôïp electron laø khoâng thuaän lôïi

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

 Söï bieán thieân cuûa A1 trong baûng phaân loaïi tuaàn hoaøn laø phöùc taïp hôn so vôùi naêng löôïng ion hoùa:

D

IỄ N

Đ

Ñeå ñaùnh gía khaû naêng huùt veà mình ñoâi electron lieân keát cuûa nguyeân toá naøy so vôùi nguyeân toá khaùc ngöôøi ta ñöa ra ñaïi löôïng ñoä aâm ñieän  , laø moät ñaïi löôïng töông ñoái.

Coù nhieàu phöông phaùp ñöa ra ñeå xaùc ñònh. + Thang Mulliken : ñoä aâm ñieän M cuûa moät nguyeân toá laø giaù trò trung bình ñaïi soá cuûa naêng löôïng ion hoaù vaø aùi löïc electron M = k1 (Ei1 + Eae1)/ 2 (k1:heä soá chuyeån ñoåi)

A.II SÖÏ PHAÂN LOAÏI TUAÀN HOAØN

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 13 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

+ Thang Allred Rochow: ñoä aâm ñieän A ñaëc tröng cho löïc huùt cuûa haït nhaân ñoái vôùi electron ngoaøi cuøng cuûa heä coù (Z+1) electron. A = 3,59 .103 (Z*/ RC2 ) + 0,744 ( RC : baùn kính coäng hoùa trò cuûa nguyeân toá, ñôn vò 10-12m )

Ơ

N

+ Thang Pauling: ñoä aâm ñieän P ñöôïc tính toaùn döïa treân naêng löôïng lieân keát cuûa phaân töû A-B vôùi naêng löôïng lieân keát cuûa phaân töû A-A vaø B-B.

H Ư

N

Tính chaát hoaù hoïc phuï thuoäc chuû yeáu vaøo töông taùc cuûa caùc electron hoaù trò.

TR ẦN

a. Tính chaát oxyhoaù-khöû

10 00

B

Chaát khöû laø chaát coù theå cho moät hay nhieàu electron.

Chaát oxyhoaù laø chaát coù theå nhaän moät hay nhieàu electron.

Coù söï chuyeån giao elctron giöõa hai daïng naøy : Ox + ne = Kh

Í-

H

Ó

A

Ñoä aâm ñieän cuûa nguyeân töû caøng lôùn tính oxy- hoaù caøng maïnh ; ñoä aâm ñieän caøng nhoû nguyeân töû coù tính khöû caøng maïnh.

ÁN

-L

Coät 1,2 coù tính khöû raát roû vaø taêng leân khi ñi töø treân xuoáng.

Coät 16,17 coù tính oxyhoaù raát roû nhaát laø caùc nguyeân toá ôû phaàn treân.

ÀN

TO

B. Tính chaát acid baz cuûa oxyd

D

IỄ N

Đ

Theå hieän khuynh höôùng cho hoaëc nhaän proton cuûa caùc oxyd M2On

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO G

Đ

3. SÖÏ TUAÀN HOAØN VEÀ TÍNH HOAÙ HOÏC

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Ñoä aâm ñieän coät 1 (kim loaïi kieàm) laø nhoû nhaát, coät 17 (halogen) laø lôùn nhaát vaø cöïc ñaïi taïi nguyeân toá fluor

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Söï bieán ñoåi ñoä aâm ñieän trong baûng phaân loaïi tuaàn hoaøn theo höôùng taêng khi ñi töø traùi sang phaûi vaø giaûm khi ñi töø treân xuoáng döôùi.

Tính chaát naøy phuï thuoäc nhieàu vaøo hieäu ñoä aâm ñieän cuûa hai nguyeân toá M vaø O Oxyd cuûa nhöõng nguyeân toá ôû phía traùi cuûa baûng phaân loaïi coù tính baz maïnh Oxyd cuûa nhöõng nguyeân toá ôû phía phaûi cuûa baûng phaân loaïi taïo thaønh acid maïnh Oxyd cuûa nhöõng nguyeân toá ôû phaàn trung taâm thöôøng laø löôõng tính BAØI TAÄP:

3.1 , 3.2 , 3.3 , 3.4 , 3.7

A.II SÖÏ PHAÂN LOAÏI TUAÀN HOAØN

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

trang 81-82 [1]

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 14 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG A.III CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ (ARCHITECTURE MOLEÙCULAIRE) Phaân töû laø taäp hôïp nhöõng nguyeân töû noái vôùi nhau baèng nhöõng lieân keát hoùa hoïc.

Ơ

N

1. BAÛN CHAÁT LIEÂN KEÁT

H Ư

N

G

Đ

Söï phaân boá maät ñoä electron khaùc nhau, trong tröôøng haït nhaân cuûa caùc nguyeân töû taïo neân phaân töû, ñöa ñeán caùc kieåu lieân keát khaùc nhau.

Hình thaønh treân cô sôû thuyeát tónh ñieän.

TR ẦN

a. LIEÂN KEÁT ION (Liaison ionique)

10 00

B

Theo thuyeát naøy töông taùc hoùa hoïc goàm caùc quaù trình:

Í-

H

Ó

A

+ Thöù nhaát, caùc nguyeân töû seõ chuyeån electron hoùa trò cho nhau, ñeå taïo thaønh caùc ion khaùc daáu. + Sau ñoù, caùc ion ngöôïc daáu huùt nhau vaø ñaït ñeán khoaûng caùch nhaát ñònh d, luùc baáy giôø phaân töû ion hình thaønh.

ÁN

-L

Ví duï lieân keát ion cuûa NaCl

ÀN

TO

Naêng löôïng taïo thaønh phaân töû ion AB töø caùc nguyeân töû A vaø B laø: EAB = Ei1,A + A,B + Ep vôùi Ep laø naêng löôïng töông taùc Coulomb giöõa caùc ion

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Thöïc hieän lieân keát hoùa hoïc chuû yeáu laø caùc electron cuûa nhöõng phaân lôùp ngoaøi cuøng ns, np, (n-1)d, (n-2)f  caùc electron hoùa trò (eùlectrons de valence).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Lieân keát hoaù hoïc coù baûn chaát ñieän.

Vì cô sôû toàn taïi cuûa moïi lieân keát hoaù hoïc laø do löïc huùt giöõa caùc electron vaø haït nhaân nguyeân töû.

D

IỄ N

Đ

Naêng löôïng EAB caøng thaáp (caøng aâm) thì lieân keát ion caøng deã taïo thaønh Ngoaøi ra, ñeå ñaùnh gía khaû naêng taïo lieân keát ion, coù theå döïa vaøo hieäu ñoä aâm ñieän cuûa hai nguyeân toá:  = B  A

Hai nguyeân toá coù ñoä aâm ñieän caøng caùch xa nhau töùc  caøng lôùn thì tính ion cuûa lieân keát caøng taêng. Caùc tính toaùn cho thaáy töông taùc ion chæ theå hieän khi  > 1,6

A.III CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 15 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

b. LIEÂN KEÁT KIM LOAÏI (Liaison meùtallique)

U Y .Q

Tính chaát : khoâng coù söï ñònh choå cao, ñaây laø lieân keát nhieàu taâm vì caùc electron ñoàng thôøi thuoäc veà toaøn boä caùc nguyeân töû trong tinh theå.

G

Đ

c. LIEÂN KEÁT COÄNG HOÙA TRÒ (Liaison covalente)

H Ư

N

Caùc nguyeân toá thuoäc khoái p , noùi chung coù tính aâm ñieän roû neùt, coù khuynh höôùng nhaän moät hay nhieàu electron ñeå ñaït caáu hình beàn. Vaø laáy electron ôû ñaâu?

10 00

B

TR ẦN

ÔÛ ñaây hình thaønh kieåu lieân keát khaùc vôùi hai loaïi treân – goïi laø lieân keát coäng hoùa trò (seõ khaûo saùt ôû phaàn sau)

2. CAÙC THOÂNG SOÁ LIEÂN KEÁT (Parameøtres de liaison )

H

Ó

A

Nhöõng thoâng soá chính ñaëc tröng cho lieân keát hoùa hoïc cuûa phaân töû

-L

Í-

 Ñoä daøi lieân keát:

ÀN

TO

ÁN

Khoaûng caùch giöõa hai haït nhaân cuûa caùc nguyeân töû töông taùc vôùi nhau. Ñoä daøi lieân keát phuï thuoäc vaøo kieåu lieân keát, traïng thaùi hoùa trò vaø kích thöôùc cuûa nguyeân töû tham gia lieân keát.

D

IỄ N

Đ

 Naêng löôïng lieân keát:

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Lieân keát naøy laø lieân keát kim loaïi.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

Chuùng theå hieän tính döông ñieän roû neùt, coù khuynh höôùng deã cho electron böùt ra ñeå trôû thaønh cation. Nhöng caùc electron naøy, khoâng coù nôi nhaän nhö trong tröôøng hôïp lieân keát ion, trôû thaønh nhöõng electron töï do chuyeån ñoäng hoãn loaïn xung quanh caùc ion döông taïo thaønh maïng tinh theå kim loaïi.

N

Ñoái vôùi kim loaïi, caùc nguyeân töû thuoäc khoái s, d vaø f , coù ñoä aâm ñieän nhoû : P < 1 ôû khoái s vaø P = 1,2  1,8 ôû caùc nguyeân toá chuyeån tieáp.

Naêng löôïng caàn cung caáp ñeå phaù vôõ lieân keát.

A:B (k)  A (k) + B (k) : El = DAB ( naêng löôïng phaân ly )  Goùc lieân keát: Goùc taïo bôûi hai ñoaïn thaúng noái haït nhaân nguyeân töû trung taâm vôùi hai haït nhaân nguyeân töû lieân keát.

A.III CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 16 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

3. LIEÂN KEÁT COÄNG HOÙA TRÒ

H

Ơ

Lieân keát coäng hoùa trò laø söï duøng chung moät hay nhieàu ñoâi electron hoaù trò giöõa hai nguyeân töû. Coù hai kieåu keát hôïp : A + B  A : B hay A  B Lieân keát coäng hoùa trò thöïc thuï A + :B  A : B hay A  B Lieân keát cho nhaän – lieân keát phoái trí

N

a. KHAÙI NIEÄM

N

G

Đ

Trong moät phaân töû caùc nguyeân töû goùp chung caùc electron ñeå cuøng coù ñöôïc nhöõng caáu hình cuûa khí trô ( caáu hình beàn )

TR ẦN

H Ư

+ Qui taéc baùt töû : caùc nguyeân töû coù khuynh höôùng thöïc hieän caùc lieân keát sao cho coù 8 electron hoùa trò xung quanh haït nhaân gioáng caáu hình ns2np6 cuûa khí trô.

10 00

B

+ Qui taéc thaäp baùt töû : töø chu kyø thöù 4 , caùc nguyeân töû coù khuynh höôùng taïo neân caùc lieân keát sao cho lôùp hoùa trò coù 18 electron gioáng caáu hình (n-1)d10 ns2np6 cuûa khí trô.

Ó

A

 Caùch bieåu dieån Lewis

ÁN

-L

Í-

H

1. Ñeám toång soá electron hoùa trò Ne cuûa chaát khaûo saùt.

Neáu laø ion phaûi xeùt tôùi soá ñieän tích z ( z aâm vôùi anion , z döông vôùi cation ) Ne =  Nht  z Suy ra soá ñoâi electron laø: Ne/2 neáu Ne chaún vaø (Ne-1)/2 neáu Ne leû

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

2. Xaùc ñònh nguyeân töû trung taâm vaø caùc nguyeân töû bao quanh (caùc nguyeân töû hydro coù tính acid thì lieân keát vôùi nhöõng nguyeân töû oxy neáu coù, hoaëc vôùi nguyeân töû trung taâm neáu khoâng)

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

b. NGUYEÂN LYÙ LEWIS

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

Soá lieân keát coäng hoùa trò coù khaû naêng taïo ra bôûi moät nguyeân töû phuï thuoäc khoâng nhöõng vaøo soá electron ñoäc thaân (lieân keát thöïc thuï) maø coøn vaøo soá ñoâi electron vaø soá orbital troáng (lieân keát phoái trí).

3. Söû duïng caùc ñoâi electron ñeå taïo lieân keát ñôn giöõa nguyeân töû trung taâm vaø caùc nguyeân töû xung quanh.

4. Ñieàn theâm caùc ñoâi electron cho caùc nguyeân töû phía ngoaøi ñeå ñaït quy taéc baùt töû (chuù yù ñoái vôùi hydro luoân coù hoùa trò moät) 5. Ñaët caùc ñoâi electron coøn laïi (vaø electron ñoäc thaân khi Ne leû) leân caùc nguyeân töû trung taâm vaø kieåm tra quy taéc baùt töû cuûa chuùng.

A.III CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 17 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

6. Döï kieán xuaát hieän lieân keát boäi neáu khoâng ñuû soá electron ñeå ñaït qui taéc baùt töû cho nguyeân töû trung taâm.

Ơ H

TR ẦN

H Ư

N

Qui taéc 2 : ñieän tích aâm gaùn cho nguyeân töû aâm ñieän nhaát, ñieän tích döông gaùn cho nguyeân töû ít aâm ñieän nhaát.

Nhaän dieän caáu truùc beàn cuûa ion SO42-

B

Baøi taäp:

10 00

 Giôùi haïn moâ hình lewis

H

Ó

A

+ Quy taéc baùt töû , tuy raát thuaän lôïi , nhöng khoâng phuø hôïp ñeå moâ taû nhieàu tröôøng hôïp nhö cuûa BH3 , PCl5.

ÁN

-L

Í-

+ Caùc electron ôû caùc lôùp n vaø caùc phaân lôùp l khaùc nhau coù traïng thaùi naêng löôïng khaùc nhau.

ÀN

TO

Moâ hình Lewis khoâng phaân bieät ñieàu naøy.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP G

Đ

ẠO

Qui taéc1: coâng thöùc Lewis beàn nhaát öùng vôùi toång caùc gía trò tuyeät ñoái ñieän tích hình thöùc laø cöïc tieåu, CFmin.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U Y

Vieát coâng thöùc Lewis cuûa acid HClO, diacid H3PO3 , ion CH3O

 Nhaän daïng caáu truùc beàn

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Baøi taäp:

N

Ñieän tích cuûa moät chaát baèng toång ñieän tích hình thöùc cuûa caùc nguyeân töû taïo neân chaát ñoù.

N

7. Ghi cho moåi nguyeân töû moät ñieän tích hình thöùc (neáu coù).

Soá ñieän tích hình thöùc treân caùc nguyeân töû coù theå tính nhö sau: CF = Nht – Nbk (Nbk: soá electron hoùa trò bieåu kieán treân nguyeân töû)

D

IỄ N

Đ

c. LYÙ THUYEÁT LIEÂN KEÁT COÄNG HOAÙ TRÒ  Moät soá ñieåm cô baûn

+ Lieân keát coäng hoùa trò döïa cô sôû treân caëp electron gheùp ñoâi coù spin nguôïc nhau vaø thuoäc veà caû hai nguyeân töû töông taùc. + Lieân keát coäng hoùa trò ñöôïc hình thaønh do söï che phuû laån nhau giöõa caùc orbital nguyeân töû hoùa trò cuûa caùc nguyeân töû töông taùc.

A.III CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 18 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ñoä che phuû phuï thuoäc vaøo kích thöôùc, hình daïng caùc orbital vaø höôùng che phuû  Khaû naêng taïo lieân keát coäng hoùa trò Soá lieân keát coäng hoùa trò ñöôïc quyeát ñònh bôûi soá AO hoùa trò 1 electron.

Ví duï 1 ñoái vôùi H (Z=1); 2 ñoái vôùi O (Z=8); 3 ñoái vôùi N (Z=7)

U Y .Q

H Ư

N

G

Đ

ẠO

Döïa vaøo caáu hình electron thì nguyeân töû C* taïo ra 4 lieân keát baèng 4 AO hoùa trò 1 laø 2s, 2px, 2py, 2pz . Veà maët naêng löôïng thì AO 2s vaø AO 2p laø khaùc nhau. Nhöng caùc döõ lieäu thöïc nghieäm cho thaáy boán lieân keát C–H laø hoaøn toaøn nhö nhau vaø phaân boá trong khoâng gian döôùi daïng töù dieän ñeàu.

10 00

B

TR ẦN

Noäi dung thuyeát lai hoùa: Caùc nguyeân töû khi töông taùc vôùi nhau coù theå khoâng duøng nhöõng orbital nguyeân töû thuaàn tuùy s, p hay d, maø laø nhöõng orbital “troän laãn” ñöôïc taïo thaønh töø nhöõng orbital thuaàn tuùy.

Í-

H

Ó

A

Nhöõng orbital nguyeân töû troän laãn naøy ñöôïc goïi laø caùc orbital lai hoùa, coù hình daïng vaø naêng löôïng hoaøn toaøn gioáng nhau. Coù bao nhieâu orbital nguyeân töû tham gia troän laãn seõ coù baáy nhieâu orbital lai hoùa ñöôïc taïo thaønh vaø chuùng phaân boá ñoái xöùng trong khoâng gian.

ÁN

-L

Nhö vaäy ñoái vôùi CH4, 1 AO s troän vôùi 3 AO p ñeå taïo thaønh 4 AO sp3 hoaøn toaøn töông ñöông nhau

TO

Ñieàu kieän lai hoùa : caùc orbital nguyeân töû phaûi coù naêng löôïng gaàn nhau.

D

IỄ N

Đ

ÀN

 Caùc kieåu lieân keát coäng hoùa trò

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Khaûo saùt coâng thöùc phaân töû cuûa CH4.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

 Thuyeát lai hoùa caùc orbital nguyeân töû (Theùorie de l’hybridation)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

N

Trong moät soá tröôøng hôïp coù söï taêng leân cuûa soá AO hoùa trò 1 electron.

Ví duï carbon (Z=6) trong CO vaø CO2

Lieân keát coäng hoùa trò  : hình thaønh do söï che phuû caùc orbital nguyeân töû töông taùc theo truïc noái hai haït nhaân nguyeân töû.

Nhö trong tröôøng hôïp s-s, p-p, s-p, s-d, p-d Lieân keát coäng hoùa trò  : hình thaønh do söï che phuû caùc orbital vôùi nhau ôû hai beân cuûa truïc noái hai haït nhaân nguyeân töû.

Nhö trong tröôøng hôïp p-p, d-d, p-d

A.III CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 19 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Söï phaân cöïc (Polarisation) Trong khoâng gian giöõa hai haït nhaân nguyeân töû taïo lieân keát khoâng phaûi bao giôø cuõng coù söï phaân boá ñoái xöùng.

Ơ

N

Trong nhöõng phaân töû caáu taïo töø hai nguyeân töû cuøng loaïi nhö H2, O2, N2, Cl2 ….thì söï phaân boá laø ñoái xöùng – Lieân keát coäng hoùa trò khoâng cöïc.

TR ẦN

H Ư

a. LYÙ THUYEÁT VSEPR (Valence Shell Electronic Pair Repulsions) + Muïc ñích : xaùc ñònh caáu truùc hình hoïc cuûa caùc phaân töû.

10 00

B

+ Cô sôû : caùc electron hoùa trò cuûa phaân töû ñaåy laãn nhau vaø ñònh vò ôû nhöõng vò trí laøm cöïc tieåu hoùa löïc ñaåy electron.

-L

Í-

H

Ó

A

+ Qui taéc tieân ñoaùn : Hôïp chaát ñöôïc bieåu thò döôùi daïng : AXmEn A: nguyeân töû trung taâm X: nguyeân töû xung quanh ; m: soá nguyeân töû X E: orbital khoâng lieân keát cuûa A ; n: soá orbital E

6 Thaùp ñoâi ñaùy vuoâng

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Toång soá m + n seõ quyeát ñònh daïng hình hoïc cuûa phaân töû m+n 2 3 4 5 Daïng Thaúng Phaúng Töù dieän Thaùp ñoâi hình hoïc haøng tam giac ñaùy tam giac

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO Đ

N

G

4. HÌNH HOÏC PHAÂN TÖÛ (Geùomeùtrie des moleùcules)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Coù theå noùi : lieân keát coäng hoùa trò khoâng cöïc vaø lieân keát ion laø hai giôùi haïn cuûa lieân keát coäng hoùa trò coù cöïc.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ngöôïc laïi phaân töû taïo thaønh töø hai nguyeân töû khaùc nhau nhö HCl, HF,… thì ñaùm maây electron dòch chuyeån laïi gaàn veà phía nguyeân toá coù ñoä aâm ñieän cao hôn – Lieân keát coäng hoùa trò coù cöïc.

A.III CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 20 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

b. HEÄ QUAÛ CAÁU TRUÙC

BAØI TAÄP:

4.1 , 4.3 , 4.4 , 4.8 , 4.10 , 4.11

.Q Đ

[1]

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

trang 121-122

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Xeùt caùc phaân töû NO2+ , NO2 , NO2

TP

Baøi taäp:

ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ Moät electron töï do ñaåy yeáu hôn moät caëp electron.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

Xeùt caùc phaân töû CH4 , NH3 , H2O

U Y

Baøi taäp:

H

Ơ

+ Caùc caëp electron xung quanh nguyeân töû trung taâm coù töông taùc vôùi nhau.

Caëp electron töï do ( khoâng tham gia lieân keát ) do gaàn nhaân trung taâm hôn caùc caëp electron lieân keát neân töông taùc ñaåy quan troïng hôn vaø seáp theo thöù töï nhö sau : khoâng lieân keát – khoâng lieân keát > khoâng lieân keát – coù lieân keát > coù lieân keát – coù lieân keát.

N

Söï caïnh tranh giöõa tính ñaåy cuûa caùc electron keùo theo söï bieán daïng goùc.

A.III CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 21 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ (ARCHITECTURE DES CRISTAUX)

U Y .Q

Đ

 Ñaëc ñieåm cuûa tinh theå:

TR ẦN

H Ư

N

G

+ Caáu truùc xaùc ñònh ( caùc tieåu phaân saép xeáp traät töï theo qui luaät ) + Tính dò höôùng ( tính chaát vaät lyù khoâng gioáng nhau theo caùc höôùng khaùc nhau cuûa tinh theå ) + Nhieät ñoä noùng chaûy nhaát ñònh

B

 Ñaëc ñieåm cuûa voâ ñònh hình ( thuûy tinh, cao su,…)

H

Ó

A

10 00

+ Saép xeáp ngaãu nhieân khoâng coù traät töï + Tính ñaúng höôùng + Khoâng coù nhieät ñoä noùng chaûy nhaát ñònh

-L

Í-

2. HEÄ TINH THEÅ (Systeømes cristallins)

ÁN

Noùi chung, caùc tinh theå coù ba yeáu toá ñoái xöùng:

Toå hôïp caùc yeáu toá ñoái xöùng naøy, coù 7 heä tinh theå:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

+ Taâm ñoái xöùng C + Truïc ñoái xöùng An : laø truïc khi quay xung quanh noù 360o tinh theå töï truøng vôùi mình n laàn, n laø baäc cuûa truïc ñoái xöùng. + Maët phaúng ñoái xöùng mn: maët phaúng thaúng goùc vôùi truïc ñoái xöùng An

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

1. TINH THEÅ & VOÂ ÑÒNH HÌNH (Cristaux & Amorphe)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Traïng thaùi raén laø coù caáu taïo phöùc taïp nhaát.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

Söï khaùc nhau giöõa caùc traïng thaùi taäp hôïp laø do baûn chaát caùc tieåu phaân (nguyeân töû, phaân töû, ion,..) vaø löïc töông taùc giöõa chuùng.

N

Bình thöôøng nguyeân töû vaø phaân töû khoâng toàn taïi ôû traïng thaùi rieâng leû maø döôùi daïng caùc traïng thaùi taäp hôïp ( khí, loûng, raén ) cuûa vaät chaát.

+ Laäp phöông + Luïc phöông + Töù phöông + Maët thoi

A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

+ Tröïc thoi + Moät nghieâng + Hình hoäp hình bình haønh

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 23 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

D

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ

ÁN

TO

A

Ó

H B

10 00 TR ẦN G

N

H Ư

ẠO

Đ

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Í-

-L

TP

U Y

.Q

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÀN

Đ

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Ơ

H

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 24 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

TO

ÁN

ÀN

3. CAÁU TAÏO TINH THEÅ

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nhö vaäy, moåi heä tinh theå ñöôïc ñaëc tröng baèng moät khoái ña dieän xaùc ñònh

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q -L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

D

IỄ N

Đ

Hình daïng cuûa tinh theå phaûn aûnh söï saép xeáp ñoái xöùng beân trong theo traät töï laëp ñi laëp laïi coù qui luaät cuûa caùc tieåu phaân trong khoâng gian ba chieàu.

A. KHAÙI NIEÄM  Tieåu phaân (motif) Laø thöïc theå nhoû nhaát ñöôïc saép xeáp moät caùch tuaàn hoaøn, laø caùc nguyeân töû, ion hay phaân töû.

A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 25 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Maïng (Reùseau) Treân moät maët phaúng, caùc tieåu phaân seõ phaân boá treân caùc heä ñöôøng thaúng song song.

Khoaûng caùch giöõa caùc ñöôøng thaúng song song theo cuøng moät phöông laø hoaøn toaøn xaùc ñònh vaø noùi chung laø khaùc nhau theo nhöõng phöông khaùc nhau.

Ơ

N

Heä caùc ñöôøng thaúng song song naøy taïo thaønh moät maïng löôùi goïi laø maët maïng.

TR ẦN

H Ư

Maïng tinh theå laø keát quaû cuûa söï laëp ñi laëp laïi töø nhöõng oâ cô baûn theo ba chieàu trong khoâng gian.

Moät oâ cô baûn ñöôïc hoaøn toaøn xaùc ñònh khi bieát:

10 00

B

+ 3 caïnh a, b, c vôùi 3 goùc , ,  Moåi heä tinh theå coù caùc thoâng soá hình hoïc ñaëc tröng (xem hình H.13)

H

Ó

A

+ baûn chaát, soá löôïng vaø vò trí caùc tieåu phaân.

-L

Í-

B. CAÙC KIEÅU OÂ CÔ BAÛN

ÁN

 Trong oâ cô baûn, coù theå coù moät hay nhieàu loaïi tieåu phaân.

TO

 Caùc kieåu oâ cô baûn

D

IỄ N

Đ

ÀN

+ Kieåu ñôn giaûn (P) : caùc tieåu phaân naèm ôû caùc ñænh cuûa oâ cô baûn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

G

Laø phaàn nhoû nhaát mang ñaày ñuû caùc ñaëc tröng cuûa tinh theå.

Đ

ẠO

 OÂ cô baûn (Maille eùleùmentaire)

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

.Q

Giao dieåm cuûa caùc ñöôøng thaúng trong maïng ñöôïc goïi laø nuùt maïng, laø vò trí cuûa caùc tieåu phaân trong maïng tinh theå.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Trong khoâng gian , taäp hôïp caùc maët maïng seõ taïo thaønh moät maïng khoâng gian goïi laø maïng tinh theå.

+ Kieåu taâm khoái (I): coù theâm moät tieåu phaân ôû taâm oâ cô baûn + Kieåu taâm ñaùy (S): coù theâm hai tieåu phaân ôû hai maët song song cuûa oâ cô baûn + Kieåu taâm maët (F): coù theâm caùc tieåu phaân ôû taâm caùc maët cuûa oâ cô baûn

A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 26 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Soá tieåu phaân Z cuûa moät oâ cô baûn, raát quan troïng, ñöôïc tính:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

+ Moät tieåu phaân naèm ngoaøi oâ cô baûn, nhö A, ñöôïc tính laø 0 + Moät tieåu phaân naèm taïi ñænh, nhö B, ñöôïc tính laø 1/8 + Moät tieåu phaân naèm treân caïnh, nhö C, ñöôïc tính laø 1/4 + Moät tieåu phaân naèm treân maët, nhö D, ñöôïc tính laø 1/2 + Moät tieåu phaân naèm beân trong, nhö E, ñöôïc tính laø 1

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

 Soá tieåu phaân cuûa moät oâ cô baûn.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

C. KHOÁI LÖÔÏNG RIEÂNG



Khoái löôïng rieâng cuûa chaát raén tinh theå:

M.Z V .NA

M : khoái löôïng phaân töû cuûa tieåu phaân Z : soá tieåu phaân cuûa oâ cô baûn V : theå tích cuûa oâ cô baûn ; V = a.b.c NA : haèng soá Avogadro A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 27 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

4. CAÙC KIEÅU MAÏNG TINH THEÅ Döïa vaøo baûn chaát caùc tieåu phaân ôû nuùt maïng vaø loaïi lieân keát giöõa chuùng, caùc maïng tinh theå ñöôïc chia thaønh 4 kieåu chính sau ñaây.

H

Ơ

Maïng ñöôïc taïo thaønh töø nhöõng nguyeân töû lieân keát vôùi nhau baèng lieân keát coäng hoùa trò.

N

a. Maïng nguyeân töû

Ó

A

b. Maïng phaân töû

Í-

H

Caùc tieåu phaân laø nhöõng phaân töû (ñoái vôùi khí trô laø nguyeân töû).

ÁN

-L

Chuùng huùt nhau baèng löïc lieân keát Van der Waals. Löïc Van der Waals laø löïc töông taùc giöõa caùc phaân töû (töông taùc tónh ñieän löôõng cöïc–löôõng cöïc).

ÀN

TO

Löôõng cöïc cuûa caùc phaân töû coù theå laø: + Löôõng cöïc thöôøng xuyeân

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

Ñieån hình cho maïng nguyeân töû laø kim cöông (heä laäp phöông)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Maïng nguyeân töû laø moät phaân töû khoång loà raát beàn vöõng: cöùng, khoù noùng chaûy, khoù bay hôi vaø haàu nhö khoâng tan trong caùc dung moâi.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

Soá nguyeân töû xung quanh moät nguyeân töû trung taâm, laø soá lieân keát ñöôïc taïo thaønh bôûi nguyeân töû trung taâm, luoân luoân laø soá xaùc ñònh.

D

IỄ N

Đ

+ Löôõng cöïc caûm öùng + Löôõng cöïc töùc thôøi.

Löïc Van der Waals laø löïc lieân keát yeáu neân chaát raén maïng tinh theå deã noùng chaûy, deã bay hôi, meàm vaø deã tan. Tuy nhieân do caùc electron chæ ñònh vò trong lôùp hoùa trò neân tinh theå maïng phaân töû coù tính caùch ñieän.

Ví duï cho maïng tinh theå phaân töû laø: H2, O2, N2, Cl2, I2, khí trô, CO2, …

A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 28 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ví duï phaân töû HF: H–F- … H+–F

TR ẦN

H Ư

N

Nguyeân töû H, trong phaân töû lieân keát vôùi nguyeân töû aâm ñieän (nhö N,O,F, …), töông taùc vôùi nguyeân töû aâm ñieän cuûa phaân töû khaùc.

10 00

B

Lieân keát hydro ñöôïc taïo thaønh laø do nguyeân töû H bò phaân cöïc döông maïnh khi lieân keát vôùi nguyeân töû aâm ñieän, vaø nhôø kích thöôùc nhoû neân deã daøng xaâm nhaäp vaøo lôùp voû electron cuûa nguyeân töû aâm ñieän khaùc ñeå taïo thaønh lieân keát hydro.

-L

ÁN

c. Maïng ion

Í-

H

Ó

A

Lieân keát hydro laøm taêng nhieät ñoä soâi, nhieät ñoä noùng chaûy caùc hôïp chaát

TO

Maïng ion ñöôïc taïo thaønh töø caùc ion traùi daáu luaân phieân nhau naèm taïi caùc nuùt maïng vaø lieân keát nhau baèng löïc huùt tónh ñieän.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Moåi ion ñöôïc bao quanh bôûi moät soá xaùc ñònh caùc ion traùi daáu, toaøn boä tinh theå ion ñöôïc xem nhö moät phaân töû khoång loà beàn vöõng: nhieät ñoä noùng chaûy, nhieät ñoä soâi khaù cao, ñoä cöùng töông ñoái lôùn.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

ẠO

Ñaây coù theå xem laø loaïi lieân keát boå sung cho töông taùc lieân phaân töû. Noù xaûy ra ñoái vôùi moät soá phaân töû coù chöùa hydro nhö: HF, H2O, NH3,..

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

 Lieân keát hydro

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ÔÛ traïng thaùi raén, ñònh vò trong moät maïng coù caáu keát chaéc chaén, caùc ion khoù chuyeån ñoäng neân coù tính daãn ñieän keùm ; tuy nhieân khi ôû traïng thaùi noùng chaûy hay hoøa tan thì coù tính daãn ñieän raát toát.

Ví duï ñieån hình cho maïng ion laø tinh theå NaCl (heä laäp phöông).

A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 29 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

TR ẦN

H Ư

N

G

Trong tinh theå caùc electron töï do coù theå chuyeån ñoäng trong toaøn maïng neân kim loaïi coù tính daãn ñieän vaø daãn nhieät toát.

10 00

A. SOÁ PHOÁI TRÍ (Coordinence)

B

5. CAÙC THOÂNG SOÁ ÑAËC TRÖNG CUÛA CAÁU TRUÙC

A

Soá tieåu phaân bao quanh moät tieåu phaân trung taâm.

-L

Í-

H

Ó

Ví duï: soá phoái trí cuûa nguyeân toá carbon trong caáu truùc kim cöông laø 4 Soá phoái trí cuûa moät ion ñoái vôùi ion khaùc trong caáu truùc NaCl laø 6

ÁN

B. ÑOÄ ÑAËC KHÍT (CompaciteÙ)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Phaàn theå tích chieám choå cuûa caùc tieåu phaân ( xem nhö hình caàu ) trong oâ cô baûn Ñoä ñaëc khít, kyù hieäu C, khoâng coù thöù nguyeân, naèm trong khoaûng 0  1

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Đ

ẠO

Toaøn boä khoái kim loaïi coù theå xem laø moät phaân töû khoång loà. Ñaëc tröng cuûa maïng kim loaïi: aùnh kim, deõo, deã keùo daøi, deã daùt moûng, ….

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Ñöôïc hình thaønh bôûi caùc ion döông kim loaïi naèm taïi nuùt maïng vaø lieân keát giöõa chuùng laø lieân keát kim loaïi.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

d. Maïng kim loaïi

the tích chiem cho the tích Z tieu phân  the tích chung the tích o co ban 4 Σ Π R3j C 3 ; Rj : baùn kính tieåu phaân j Vocoban

C 

BAØI TAÄP:

A.IV CAÁU TAÏO TINH THEÅ

5.1 , 5.3 , 5.7 , 5.11 6.3 , 6.4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

trang 154-155 trang 182

[1] [1]

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 30 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG B HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ (STEÙREÙOCHIMIE DES MOLEÙCULES ORGANIQUES)

.Q N H Ư

TR ẦN

 Caùch bieåu dieån Butan CH3 – CH2 – CH2 – CH3 Etanol CH3 – CH2 – OH Propen CH2  CH – CH3

G

 Soá baát baûo hoaø: i = x + 1–y/2 + t/2–u/2

10 00

B

2. BIEÅU DIEÃN CAÁU TRUÙC KHOÂNG GIAN

Ó

A

a. Moâ hình phaân töû

ÁN

-L

Í-

H

 Daïng khoái:  Moâ hình naøy theå hieän theå tích cuûa phaân töû

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

 Daïng hình caàu vaø que noái:  Moâ hình naøy theå hieän söï saép xeáp caùc nguyeân töû vaø höôùng caùc lieân keát trong khoâng gian

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

ẠO

 Coâng thöùc nguyeân: CxHyOzNtXu (X:halogen) Cho bieát thaønh phaàn vaø soá löôïng caùc nguyeân töû trong phaân töû.

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

1. BIEÅU DIEÃN CAÁU TRUÙC PHAÚNG

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

H

Ơ

Daïng hình hoïc cuûa phaân töû quyeát ñònh ñeán hoaït tính: hai phaân töû coù cuøng coâng thöùc nguyeân vaø cuøng nhoùm chöùc hoaù hoïc nhöng coù theå coù tính chaát vaät lyù vaø hoaù hoïc khaùc nhau.

N

Hoaù hoïc laäp theå bieåu thò caáu truùc hoaù hoïc trong khoâng gian.

b. Coâng thöùc phoái caûnh Theo qui öôùc thoâng thöôøng cuûa veõ phoái caûnh.

Lieân keát giöõa hai nguyeân töû ñöôïc bieåu dieãn baèng moät ñöôøng cheùo: ñænh phía döôùi beân traùinguyeân töû ôû gaàn, ñænh phía treân beân phaûinguyeân töû ôû xa.

B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 29 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

c. Coâng thöùc Cram Lieân keát naèm trong maët phaúng: Vaïch lieân tuïc Lieân keát naèm phía tröôùc maët phaúng: Vaïch ñen tam giaùc Lieân keát naèm phía sau maët phaúng: Vaïch ngaén song song ıııııı

H

ÁN

-L

3. CAÁU DAÏNG ( ÑOÀNG PHAÂN QUAY – CONFORMATION )

TO

a. Ñònh nghóa

D

IỄ N

Đ

ÀN

Caáu daïng laø loaïi ñoàng phaân khoâng gian sinh ra do söï quay xung quanh caùc lieân keát ñôn  maø khoâng laøm phaù vôõ lieân keát naøy.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

Đ G N H Ư TR ẦN

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Neáu hình chieáu caùc lieân keát bò che khuyaát, thì quay leäch moät goùc nhoû

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Nguyeân töû naèm gaàn ñöôïc bieåu thò baèng moät taâm noái vôùi caùc lieân keát.

Nguyeân töû naèm xa ñöôïc bieåu thò baèng moät voøng troøn vaø noái vôùi caùc lieân keát töø phía ngoaøi voøng troøn.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

Caáu truùc ñöôïc nhìn doïc theo truïc lieân keát giöõa hai nguyeân töû, caùc lieân keát vôùi caùc nhoùm theá ñöôïc chieáu treân maët phaúng thaúng goùc vôùi truïc naøy.

Ơ

N

d. Hình chieáu Newman

+ Ñoä beàn töông ñoái cuûa caùc caáu daïng khaùc nhau: caùc caëp electron treân caùc nguyeân töû khaùc nhau seõ coù töông taùc ñaåy, vaø seõ cöïc tieåu khi caùc lieân keát caùch xa nhau nhaát coù theå ñöôïc ñoái vôùi taâm phaân töû. + Hieäu öùng caûn trôû khoâng gian : do töông taùc ñaåy giöõa caùc nhoùm mang treân caùc nguyeân töû khaùc nhau, hieäu öùng caøng maïnh khi caùc nhoùm caøng gaàn vaø caøng coàng keành. b. Khaûo saùt etan ( tröôøng hôïp ñôn giaûn vaø tieâu bieåu nhaát )

B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 30 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

caáu daïng che khuaát

caáu daïng xen keõ

H

: goùc xoaén

10 00

B

ÔÛ 25oC, 99% caùc phaân töû etan ôû caáu daïng xen keõ.

-L

Í-

H

Ó

A

c. Khaûo saùt butan : Coù boán caáu daïng ñaëc bieät

xen keõ leäch

che khuaát ñoái

xen keõ ñoái

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

che khuaát leäch

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Söï bieán ñoåi naêng löôïng töông taùc cuûa phaân töû theo 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

quay töï do

Ơ

N

Coá ñònh moät nhoùm CH3 vaø quay daàn nhoùm kia xung quanh truïc lieân keát CC, seõ coù voâ haïn caùc caáu daïng khaùc nhau , trong ñoù coù hai daïng tôùi haïn

Söï bieán ñoåi naêng löôïng töông taùc cuûa phaân töû theo  Caáu daïng che khuaát coù naêng löôïng cao hôn caáu daïng xen keõ.

B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 31 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Do hieäu öùng caûn trôû khoâng gian caáu daïng leäch keùm beàn hôn caáu daïng ñoái. ÔÛ 25oC, 36% phaân töû ôû caáu daïng xen keõ leäch (=60o) vaø 64% ôû daïng xen keõ ñoái (=180o).

TO

ÁN

ÀN

 Cyclohexan moät nhoùm theá

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Í-

Caùc lieân keát chia laøm hai nhoùm : + Nhoùm lieân keát truïc , kyù hieäu a , coù truïc lieân keát thaúng goùc vôùi maët phaúng + Nhoùm lieân keát bieân , kyù hieäu e, coù truïc lieân keát höôùng nghieân so vôùi maët phaúng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

Saùu nguyeân töû carbon ôû daïng gheá ñöôïc phaân boá treân hai maët phaúng song song.

Maët phaúng thöù nhaát chöùa C1 , C3 , C5 Maët phaúng thöù hai chöùa C2 , C4 , C6

H

Ó

A

10 00

B

e. Khaûo saùt cyclohexan coù nhoùm theá

TR ẦN

H Ư

N

G

ÔÛ 25oC, hôn 99% phaân töû ôû caáu daïng gheá.

Daïng gheá toàn taïi ôû traïng thaùi caân baèng giöõa hai daïng gheá

ẠO

Daïng thuyeàn

Đ

Daïng gheá

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

d. Khaûo saùt cyclohexan

D

IỄ N

Đ

Ví duï : metylcyclohexan

Toång quaùt: caân baèng giöõa hai caáu daïng gheá moät nhoùm theá laø thuaän lôïi veà phía daïng maø nhoùm theá ôû vò trí lieân keát bieân.

Nhoùm theá caøng coàng keành, caân baèng chuyeån veà phía caáu daïng bieân e caøng maïnh.

Ví duï nhoùm theá laø tert-butyl, caáu daïng truïc a chæ coøn < 0,05% ôû 25oC.

B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 32 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Cyclohexan nhieàu nhoùm theá Caáu daïng beàn nhaát laø caáu daïng coù caùc nhoùm theá koàng keành nhaát ôû vò trí bieân. Ví duï :

Ơ

N

cis–4 metylcyclohexanol

U Y .Q G

Đ

ẠO

Ñoàng phaân caáu hình cuûa caùc phaân töû coù ñöôïc laø do söï saép xeáp khaùc nhau cuûa caùc nguyeân töû trong khoâng gian.

TR ẦN

H Ư

N

Chuù yù: caùc ñoàng phaân caáu daïng (khaùc nhau do goùc xoaén) laø khoâng taùch bieät nhau; ngöôïc laïi, caùc ñoàng phaân caáu hình laø taùch bieät nhau vì muoán chuyeån töø caáu hình naøy sang caáu hình khaùc laø phaûi thay ñoåi lieân keát (phaù vôõ lieân keát cuõ, hình thaønh lieân keát môùi)

10 00

B

Coù hai loaïi ñoàng phaân caáu hình: ñoàng phaân ñoái hình vaø ñoàng phaân khoâng ñoái hình

Ó

A

@ ÑÒNH DANH

-L

Í-

H

 Caáu hình R hay S cuûa carbon baát ñoái C* (carbon coù boán nhoùm theá khaùc nhau)

ÁN

Quy taéc ñeå xaùc ñònh :

ÀN

TO

 Xeáp thöù töï caùc nhoùm theá theo traät töï öu tieân I > Br > Cl > F > O > N > C > H ( thöù töï soá nguyeân toá giaûm daàn )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

a. Ñònh nghóa

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

4. ÑOÀNG PHAÂN CAÁU HÌNH ( CONFIGURATION )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

trans–4 metylcyclohexanol

D

IỄ N

Đ

Caùc nguyeân töû gaén vaøo nguyeân töû trung taâm ñöôïc goïi laø haøng 1, neáu 2 nguyeân töû ôû haøng 1 laø nhö nhau thì xeùt ñeán nguyeân töû ôû haøng 2 (laø nguyeân töû gaén tröïc tieáp vaøo nguyeân töû ôû haøng 1) vaø cöù nhö theá tieáp tuïc Döïa vaøo qui taéc treân xeáp a > b > c > d  Nhìn phaân töû theo truïc C* d, nhö vaäy C* seõ che khuaát nhoùm theá d (coù thöù töï öu tieân thaáp nhaát).

B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 33 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Neáu chieàu abc phaân boá theo chieàu kim ñoàng hoà: caáu hình R

H

Ơ

N

Neáu chieàu abc phaân boá ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà: caáu hình S

H Ư

10 00

B

TR ẦN

Ví duï:

H

Ó

A

 Ñoàng phaân cis hay trans cuûa voøng

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Ví duï :

ÁN

-L

Í-

Hai nhoùm theá ôû cuøng moät beân maët phaúng cuûa voøng laø ñoàng phaân cis Ngöôïc laïi laø ñoàng phaân trans.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

caáu hình E

N

caáu hình Z

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N U Y G

Đ

ẠO

TP

.Q

Neáu hai nhoùm theá ôû cuøng moät beân noái ñoâi – caáu hình Z Ngöôïc laïi hai nhoùm theá ôû hai beân noái ñoâi – caáu hình E

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

 Caáu hình Z hay E cuûa noái ñoâi

b. Ñoàng phaân ñoái hình ( EÙnantiomeùrie )  Ñònh nghóa :

B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 34 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

N

Ñoàng phaân ñoái hình taïo thaønh moät caëp caáu hình laø vaät vaø aûnh cuûa nhau qua göông vaø khoâng choàng khít leân nhau ñöôïc.

B

Phaân cöïc keá ( Polarimeùtrie )

A

10 00

Chaát ñoái hình laøm quay maët phaúng phaân cöïc theo chieàu kim ñoàng hoà kyù hieäu D hay (+) theo chieàu ngöôïc kim ñoàng kyù hieäu L hay ()

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

Theo ñònh luaät Biot  = [  ].l.C vôùi []D25 : goùc quay rieâng, phuï thuoäc vaøo loaïi chaát, ño ôû 25oC, duøng ñeøn natri ( aùnh saùng vaøng  = 589,3 nm) l : chieàu daøi oáng chöùa maãu, dm C : noàng ñoä maãu, g/ cm3  =  i = (  [i]Ci ) l

ÀN

Goùc quay phaân cöïc coù tính coäng

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

 Tính chaát quang hoïc: Caùc chaát ñoái hình coù hoaït tính quang hoïc, chuùng laøm quay maët phaúng phaân cöïc vôùi goùc quay phaân cöïc 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

 Caùc chaát ñoái hình coù tính chaát vaät lyù vaø hoùa hoïc nhö nhau. Nhieät ñoä chuyeån pha nhö nhau, khoâng theå taùch chuùng baèng phöông phaùp thoâng thöôøng.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

 Tính chaát :

D

IỄ N

Đ

Hai chaát ñoái hình coù goùc quay ngöôïc nhau. Hoån hôïp ñoàng phaân töû hai chaát ñoái hình, goïi laø hoån hôïp racemic, seõ khoâng coù tính quang hoïc.  Tính chaát sinh hoïc : Nhieàu quaù trình sinh hoïc coù söï tham gia cuûa caùc chaát ñoái hình vôùi caùc tính chaát khaùc nhau.

Ví duï :

+ Aspartame taïo vò ngoït, chaát ñoái hình coù vò ñaéng. + muøi vò (+) limonen trong cam vôùi khaùc () limonen trong chanh + (S) naproxen coù tính choáng vieâm, chaát ñoái hình coù tính ñoäc cho gan.

B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 35 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ñoä tinh khieát chaát ñoái hình laø yeáu toá haøng ñaàu ñeå ñaùnh gía döôïc phaåm.

G

Đ

 Ñònh nghóa :

TR ẦN

H Ư

N

Ñoàng phaân khoâng ñoái hình laø ñoàng phaân caáu hình, khoâng laø vaät vaø aûnh cuûa nhau qua göông.

B

Ñoàng phaân khoâng ñoái hình thöôøng laø do coù söï hieän dieän cuûa noái ñoâi hay coù nhieàu nguyeân töû carbon baát ñoái trong phaân töû.

10 00

 Phaân töû coù noái ñoâi

H

Ó

A

Ví duï: 2-buten

-L

Í-

 Phaân töû coù nhieàu nguyeân töû carbon baát ñoái

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Ví duï : 2,3,4 trihydroxybutanal

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

c. Ñoàng phaân khoâng ñoái hình ( Diasteùreùoisomeùrie)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U Y

khoâng nhaän bieát

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

nhaän bieát

N

H

Ơ

N

Ví duï treân cho thaáy, caùc chaát tieáp nhaän sinh hoïc raát nhaïy caûm vôùi caùc vò trí cuûa chaát ñoái hình.

khoâng ñoái hình

B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 36 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

.Q ẠO

 Tính chaát

H Ư

N

G

Đ

Caùc ñoàng phaân khoâng ñoái hình coù tính chaát vaät lyù vaø hoùa hoïc khaùc nhau : nhieät ñoä chuyeån pha khaùc nhau , ñoä tan khaùc nhau , hoaït tính hoùa hoïc khaùc nhau.

TR ẦN

d. Phaân taùch hoån hôïp racemic

Caëp chaát ñoái hình thöôøng coù tính chaát sinh hoïc khaùc nhau.

10 00

B

Trong quaù trình ñieàu cheá döôïc phaåm, ngöôøi ta caàn saûn phaåm laø moät chaát ñoái hình tinh khieát.

Í-

H

Ó

A

Ñeå toång hôïp chaát ñoái hình mong muoán, coù theå söû duïng caùc hôïp chaát ñoái hình thieân nhieân ( ñöôøng , acid amin, ….) laøm nguyeân lieäu hay söû duïng chaát xuùc taùc ñoái hình.

ÁN

-L

Trong coâng nghieäp , ngöôøi ta thöôøng duøng phöông phaùp khaùc goïi laø phaân taùch hoån hôïp racemic.

TO

Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp :

D

IỄ N

Đ

ÀN

Cho hoån hôïp racemic (±)A taùc duïng vôùi moät chaát ñoái hình tinh khieát , ví duï (+)B. Ngöôøi ta thu ñöôïc moät hoån hôïp hai chaát khoâng ñoái hình [(+)A (+)B] vaø [(-)A (+)B] coù theå taùch ra ñöôïc baèng phöông phaùp thoâng thöôøng ( chöng caát , keát tinh, …).

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

khoâng ñoái hình

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

H

Ơ

N

Ví duï : acid tartric

Sau ñoù ñeå taùi taïo A döôùi daïng moät chaát ñoái hình tinh khieát , thì tieán haønh caét ñöùt lieân keát A-B. Vaán ñeà quan troïng laø choïn chaát B sao cho vieäc caét ñöùt lieân keát A-B ñöôïc deã daøng.

Sô ñoà nguyeân taéc B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 37 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

{ (+)A , (-)A } (+)B

H

Ơ

[(-)A , (+)B]

.Q

ẠO

BAØI TAÄP

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

* Xaùc ñònh caùc coâng thöùc laø cuûa cuøng phaân töû

Í-

H

Ó

A

10 00

B

* Xaùc ñònh caáu hình R,S cuûa caùc carbon baát ñoái sau

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

* Xaùc ñònh caùc daïng caáu hình coù theå coù cuûa phaân töû

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

(+)A (-)A ______________________________________________________________________

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

[(+)A , (+)B]

N

{ [(+)A (+)B] , [(-)A (+)B] }

* Xaùc ñònh caáu hình R, S cuûa caùc caëp chaát ñoái hình

2-butanol B. HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA PHAÂN TÖÛ HÖÕU CÔ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Trihydroxylbutanal www.facebook.com/daykemquynhonofficial 38 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

PHAÀN C: ÑOÄNG HOÙA HOÏC ( CINEÙTIQUE CHIMIQUE )

N

Ñoäng hoaù hoïc nghieân cöùu toác ñoä vaø cô cheá cuûa quaù trình hoaù hoïc.

Töùc laø khaûo saùt quaù trình hoaù hoïc dieãn ra nhö theá naøo (nhanh hay chaäm) vaø qua nhöõng giai ñoaïn naøo, ñeå ñaït ñeán traïng thaùi caân baèng hoaù hoïc.

U Y TR ẦN

H Ư

 Heä dò theå – heä ñoàng theå ( Pha: taäp hôïp caùc phaàn coù cuøng tính chaát hoùa lyù cuûa heä )

B

 Ñaïi löôïng cöôøng ñoä – ñaïi löôïng tröông ñoä ( Phuï thuoäc hay khoâng vaøo ñoä lôùn cuûa heä )

10 00

 Ñoä tieán trieån (Avancement de reùaction)

-L

Í-

H

Ó

A

Cho phaûn öùng vôùi phöông trình caân baèng : 1B1 + 2B2 + … = jBj + kBk + … hay 0 = jBj + kBk + …  1B1  2B2  … hoaëc 0 =  (iBi )

TO

ÁN

vôùi i mang daáu + neáu Bi laø saûn phaåm vaø i mang daáu  neáu Bi laø taùc chaát

D

IỄ N

Đ

ÀN

Trong khoaûng thôøi gian töø t ñeán t+t, caáu töû Bi bieán ñoåi moät löôïng ni Tyû soá  

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

 Caùc heä phaûn öùng: + Heä coâ laäp + Heä ñoùng ( heä kín ) + Heä môû ( heä hôû ) Chuù yù vieäc choïn bao hình cuûa heä

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

1. MOÄT SOÁ KHAÙI NIEÄM

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

CHÖÔNG C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG ( VITESSE DE REÙACTION )

Δn i ñöôïc goïi laø söï bieán thieân cuûa ñoä tieán trieån νi

vaø  laø ñoä tieán trieån cuûa phaûn öùng Trong heä kín, söï bieán ñoåi löôïng ni cuûa Bi töø thôøi ñieåm ñaàu ñeán thôøi ñieåm t laø : ni = ni(t) – ni (0) = i  = i  ( vôùi (t=o)=0 ) Vaäy ni (t) = ni (0) + i  C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

hoaëc dni = i d

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 41 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

2. TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG TRONG HEÄ KÍN

Ơ

Caùc phaûn öùng xaûy ra nhanh chaäm khaùc nhau vaø ñöôïc ñaëc tröng baèng toác ñoä phaûn öùng.

N

Traïng thaùi caân baèng cuûa caùc phaûn öùng hoaù hoïc khoâng thay ñoåi theo thôøi gian nhöng söï dieãn ra caùc phaûn öùng hoaù hoïc ñeå ñaït ñeán traïng thaùi caân baèng laïi thay ñoåi theo thôøi gian.

.Q

TR ẦN

H Ư

 Moái quan heä toác ñoä cuûa caùc chaát trong phaûn öùng: 1 dn1 1 dn 2 1 dn j 1 dn k    ...    ν1 dt ν 2 dt ν j dt ν k dt

N

G

 Toác ñoä trung bình : Vtb =  ( ni / t )

B

1 dn i dn i 1 d   ν i dt ν i dt dt

10 00

 Toác ñoä phaûn öùng: V = V 

A

Toác ñoä phaûn öùng laø ñoä bieán thieân cuûa ñoä tieán trieån theo thôøi gian

Ó

dξ 1 ( V laø theå tích cuûa heä ) dt V Tröôøng hôïp heä ñoàng theå-ñaúng tích 1 dn i 1 1 dn i 1 dCi d v v    ν i dt V ν i Vdt ν i dt dt

v=V/V =

ÁN

-L

Í-

H

 Toác ñoä rieâng:

TO

Toác ñoä rieâng laø moät ñaïi löôïng cöôøng ñoä.

D

IỄ N

Đ

ÀN

b. CAÙC YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN TOÁC ÑOÄ.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

ẠO

TP

 Toác ñoä töùc thôøi : VBi =  ( dni / dt ) daáu + öùng vôùi toác ñoä taïo thaønh caùc saûn phaåm daáu  öùng vôùi toác ñoä bieán maát caùc taùc chaát

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

Toác ñoä ñöôïc xaùc ñònh baèng söï thay ñoåi löôïng chaát cuûa caùc chaát theo thôøi gian

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

a. CAÙC LOAÏI TOÁC ÑOÄ

 Baûn chaát cuûa caùc taùc chaát  Caùc yeáu toá ñoäng hoïc: + Noàng ñoä + Nhieät ñoä + Chaát xuùc taùc + Ñoä chieáu saùng + Moâi tröôøng (dung moâi, pH, taïp chaát, …)

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 42 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

3. AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NOÀNG ÑOÄ Toác ñoä phaûn öùng tyû leä vôùi noàng ñoä caùc chaát tham gia phaûn öùng.

Cho phaûn öùng : A + B = C + D

Ơ H

( k laø haèng soá toác ñoä phaûn öùng )

TR ẦN

H Ư

 2NO + O2 = 2NO2 ; v = k [NO]2 [O2]1 Baäc phaûn öùng truøng vôùi heä soá tyû löôïng trong phöông trình phaûn öùng. Ñaây laø loaïi phaûn öùng ñôn giaûn, quaù trình chuyeån hoùa chæ xaõy ra moät giai ñoaïn.

10 00

B

 2NO + 2H2 = 2H2O + N2; v = k [NO]2 [H2]1 Baäc cuûa H2 khoâng truøng vôùi heä soá tyû löôïng

H

Ó

A

 2 N2O5 = 4 NO2 + O2 ; v = k [N2O5]1 Baäc rieâng cuõng laø baäc toång

ÁN

-L

Í-

 CH3CHO = CH4 + CO ; vo = k [CH3CHO]3/2 ; v = k’[CH3CHO]2 Coù baäc phaûn öùng khaùc nhau ôû t = 0 vaø t = t k [H 2 ]1 [Br2 ]3 / 2  H2 + Br2 = 2 HBr ; vo = k [H2]o1 [Br2]o1/2 ; v  k '[Br2 ]1  k ' '[HBr ]1

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Phaûn öùng coù baäc khoâng truøng vôùi heä soá tyû löôïng laø nhöõng phaûn öùng phöùc taïp, quaù trình chuyeån hoaù xaõy ra qua nhieàu giai ñoaïn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

G

Caùc ví duï minh hoïa:

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

.Q

U Y

Caùc soá muõ p, q ñöôïc goïi laø baäc rieâng cuûa taùc chaát A vaø B Toång soá caùc baäc rieâng ñöôïc goïi laø baäc toång cuûa phaûn öùng p+q Baäc rieâng coù theå laø soá nguyeân hay phaân soá Coù phaûn öùng maø toác ñoä khoâng tuaân theo phöông trình treân Coù phaûn öùng maø baäc taïi thôøi ñieåm ban ñaàu khaùc vôùi baäc luùc xaõy ra phaûn öùng.

Đ

    

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

v = k [A]p [B]q

N

Trong heä ñoàng theå, ôû nhieät ñoä khoâng ñoåi, toác ñoä rieâng cuûa phaûn öùng ñöôïc xaùc ñònh

4. AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NHIEÄT ÑOÄ a. PHÖÔNG TRÌNH KINH NGHIEÄM ARRHEÙNIUS E d (ln k )  a2 dT RT

( Ea:naêng löôïng hoaït hoaù )

Do Ea döông, khi nhieät ñoä taêng thì haèng soá toác ñoä phaûn öùng taêng C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 43 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Giaû söû Ea khoâng thay ñoåi theo nhieät ñoä, laáy tích phaân phöông trình treân ta coù: E ln k   a  ln A hay k = A exp (  Ea / RT) RT

c. MOÄT SOÁ ÖÙNG DUÏNG:

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

Baåy laïnh Baûo quaûn thöïc phaåm Ñieàu khieån quaù trình Taêng toác ñoä phaûn öùng ….

10 00

B

Veà maët yù nghóa, naêng löôïng hoaït hoaù bieåu thò haøng raøo naêng löôïng maø caùc taùc chaát phaûi vöôït qua ñeå phaûn öùng hoaù hoïc coù theå xaõy ra.

TO

5. CAÙC YEÁU TOÁ KHAÙC

D

IỄ N

Đ

ÀN

a. ÑOÄ CHIEÁU SAÙNG

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

E k2 1 1  a (  ) k1 R T2 T1

N

hay ln

H Ư

lnk = f(1/T) laø ñöôøng thaúng

TR ẦN

nhö vaäy

G

Đ

ẠO

Naêng löôïng hoaït hoaù coù theå xaùc ñònh döïa vaøo phöông trình Arrheùnius: E lnk =  a + lnA RT

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y TP

.Q

b. NAÊNG LÖÔÏNG HOAÏT HOAÙ ( EÙNERGIE D’ACTIVATION ) Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

Chuù yù: k laø ñaïi löôïng coù thöù nguyeân thay ñoåi theo baäc toång cuûa phaûn öùng.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Ơ

H

Vaäy söï thay ñoåi toác ñoä khi nhieät ñoä bieán ñoåi laø do söï bieán ñoåi cuûa haèng soá toác ñoä k

N

A : heä soá tröôùc luõy thöøa, ñaëc tröng cho hieäu suaát va chaïm coù hieäu quaû vaø coù thöù nguyeân nhö haèng soá k

Ñoái vôùi phaûn öùng quang hoaù, toác ñoä phaûn öùng tyû leä vôùi thoâng löôïng aùnh saùng  b. CHAÁT XUÙC TAÙC + Vai troø: laøm taêng toác ñoä phaûn öùng + Ñaëc ñieåm: söû duïng löôïng nhoû, khoâng thay ñoåi, coù tính choïn loïc + Taùc duïng: laøm giaûm naêng löôïng hoaït hoaù baèng caùch thay ñoåi cô cheá phaûn öùng + Phaân loaïi: xuùc taùc ñoàng theå vaø xuùc taùc dò theå

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 44 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

6. KHAÛO SAÙT MOÄT SOÁ PHAÛN ÖÙNG BAÄC ÑÔN GIAÛN A + B  saûn phaåm

Cho phaûn öùng moät chieàu :

1 d[A] 1 d[B]  vaø v = k [A]p [B]q α dt  dt

U Y

1 d[ A ]  k [ A ]1 ; vôùi p =1, q =0 α dt

H Ư

TR ẦN

hay coù theå vieát : ln [A] =  kt + ln [A]o

N

G

Đ

giaûi phöông trình vi phaân treân ta coù: [A] =  exp (kt) ;  laø haèng soá tích phaân taïi t = 0, [A]o =  e-0 =  do ñoù [A] = [A]o exp(kt)

nhö vaäy ln [A]= f(t) laø moät ñöôøng thaúng, döïa vaøo heä soá goùc coù theå xaùc ñònh ñöôïc k

B

[A o ] ln 2 ; ta coù 1/ 2   const 2 αk

10 00

Vôùi [ A ] 

A

Thôøi gian baùn huûy laø haèng soá khoâng phuï thuoäc vaøo noàng ñoä ban ñaàu.

-L

1 d[ A ]  k [ A ]2 , vôùi p=2, q=0 α dt

ÁN

Ta coù: v  

Í-

H

Ó

b. PHAÛN ÖÙNG BAÄC HAI ÑOÁI VÔÙI A

1  hang so   k t [A] 1 1 1 nhö vaäy hang so     k t [ A ]o [A] [A]o

ÀN

TO

giaûi phöông trình:

veõ 1/ [A] = f(t): laø ñöôøng thaúng vôùi heä soá goùc k

D

IỄ N

Đ

vôùi t = 0,

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

v

.Q

Nhö vaäy

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

a. PHAÛN ÖÙNG BAÄC MOÄT ÑOÁI VÔÙI A

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

Ñònh nghóa: thôøi gian baùn huûy (temps de demi-reùaction) 1/2 laø thôøi gian caàn thieát ñeå noàng ñoä taùc chaát coøn laïi moät nöûa noàng ñoä ban ñaàu.

N

Vaän toác phaûn öùng: v  

Vôùi [A] =

[A o ] 1 ; ta coù 1/ 2  2 α k [A]o

vaäy 1/2 tyû leä nghòch vôùi noàng ñoä ban ñaàu

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 45 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

c. PHAÛN ÖÙNG BAÄC 1 ÑOÁI VÔÙI A VAØ B v = k [A]1[B]1 ;  v 

B b b  .v

N

dξ V = k (a .v)1 (b  .v)1 dt

.Q TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Xeùt 2 tröôøng hôïp :

G

[A ]t [B]t  α β

TR ẦN

H Ư

N

a b a b  - ξ v ( t )  - ξ v ( t ) hay thì β  α β tyû leä naøy luoân giöõ trong quaù trình phaûn öùng.

Ta coù

Đ

ẠO

 Noàng ñoä ban ñaàu caùc chaát theo ñuùng heä soá tyû löôïng a/b = /

1 d[ A ] β  k [ A ][B]  k [A ]2 ( trôû thaønh baäc 2 ñoái vôùi A ) α dt α 1 1 do ñoù   k t [A] [A]o 1 1 töông töï ñoái vôùi B:   k t [B] [B]o 1 1 vaø ( vôùi .a = .b ) 1/ 2   β k [A]o α k [B]o

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Ta coù: v  

ÁN

nhö vaäy thôøi gian baùn huûy ñoái vôùi A vaø B laø nhö nhau.

dξ V = k ( a   v) ( b  v ) dt

hay

dξ V  k dt ( a - αξV )( b - βξV )

qua caùc bieán ñoåi phöông trình trôû thaønh

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

 Noàng ñoä ban ñaàu caùc chaát laø baát kyø.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nhö vaäy v 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

t=0 t>0

Noàng ñoä

http://daykemquynhon.ucoz.com

A a a  .v

N

Chaát

ξ V

Ơ

vaø

H

1 d[A] 1 d[B]  α dt  dt

U Y

Ta coù v  

 dξ V β dξ V   k (αb - βa ) dt ( a - ξV ) ( b - βξV ) Tích phaân: ln

( b - βξV )  k (αb - βa ) t  const ( a - αξV )

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 46 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

khi t = 0 , v = 0  const = ln (b/a)

[A]i , ni

10 00

B

TR ẦN

Heä soá goùc cuûa ñöôøng tieáp tuyeán vôùi ñöôøng cong taïi moåi t cho ta giaù trò vaän toác khaûo saùt taïi thôøi ñieåm t ñoù.

A

t

Í-

H

Ó

Töø ñoù tìm ra moái quan heä giöõa vaän toác töùc thôøi vaø noàng ñoä caùc chaát, roài xaùc ñònh baäc phaûn öùng.

ÁN

-L

b. PHÖÔNG PHAÙP HOAÙ HOÏC

TO

Xaùc ñònh noàng ñoä caùc chaát baèng phaûn öùng hoaù hoïc – Chuaån ñoä.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Phöông phaùp naøy coù moät soá nhöôïc ñieåm: + Löôïng taùc chaát söû duïng nhieàu ( trích maãu hay nhieàu maãu song song)

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

G

Đ

Xaùc ñònh noàng ñoä (hay löôïng chaát) theo thôøi gian cuûa moät chaát ñöôïc choïn thích hôïp.

Töø ñoù xaây döïng ñöôøng cong noàng ñoä (hay löôïng chaát) theo thôøi gian.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

ẠO

Khaûo saùt söï bieán ñoåi thaønh phaàn cuûa heä ôû nhieät ñoä khoâng ñoåi.

TP

.Q

a. KHAÙI QUAÙT

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

7. KHAÛO SAÙT THÖÏC NGHIEÄM DIEÃN TIEÁN PHAÛN ÖÙNG

H

[B]o [ B]  f ( t ) ñöôøng thaúng coù heä soá goùc k (.b.a) vaø caét truïc tung taïi ln [A] [ A ]o

N

a ( b -βξV ) [A]o [B]  ln  k (αb - βa ) t b( a - αξV ) [B]o [A]

U Y

Veõ ln

ln

Ơ

ta coù:

+ Phaûn öùng chuaån ñoä phaûi xaõy ra raát nhanh so vôùi phaûn öùng khaûo saùt.

(Bieän phaùp: pha loaûng, laøm laïnh thaät nhanh ) c. PHÖÔNG PHAÙP VAÄT LYÙ Noàng ñoä ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua vieäc ño caùc ñaïi löôïng vaät lyù (quang, cô, ñieän, …) thích hôïp.

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 47 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

.Q

[A ]t [B]t a b   neân α β α β p+q p q q = kbk [A]p+q ; Baäc phaûn öùng laø baäc toång p+q v = k [A] [B] = k (/) [A]

TR ẦN

Ta coù

10 00

B

 Söû duïng hoån hôïp vôùi noàng ñoä ñaàu khaùc nhau

H

Ó

A

+ Khi cho noàng ñoä ban ñaàu cuûa chaát B raát lôùn hôn so vôùi chaát A: b/ >> a/ coù theå xem: [B]t  [B]o = b luùc ñoù v = k bq [A]p = kbk [A]p ; Baäc phaûn öùng xaùc ñònh laø baäc rieâng p cuûa A

ÁN

-L

Í-

+ Khi cho noàng ñoä ban ñaàu cuûa chaát A raát lôùn hôn so vôùi chaát B: a/ >> b/ luùc ñoù v = k ap [B]q = kbk [B]q ; Baäc xaùc ñònh laø baäc rieâng q cuûa B

TO

 Phöông phaùp thôøi gian baùn huûy 1 d[ A ]  k [ A ]P hay α dt

d[A]   k dt [ A ]P + vôùi p = 1 ; ln ([A]/[A]o) =   k t vaø 1/2 = ln2 / .k = const

D

IỄ N

Đ

ÀN

v

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

 Söû duïng hoån hôïp ban ñaàu theo ñuùng heä soá tyû löôïng

Đ

ẠO

toác ñoä phaûn öùng v = k [A]p [B]q

G

Cho phaûn öùng : A + B  saûn phaåm ;

TP

Baäc phaûn öùng ñöôïc xaùc ñònh töø thöïc nghieäm.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

8. XAÙC ÑÒNH BAÄC PHAÛN ÖÙNG (ORDRE D’UNE REÙACTION)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

+ Cho pheùp ño lieân tuïc + Löôïng maãu söû duïng ít + Khoâng laøm bieán ñoäng heä phaûn öùng + Khaûo saùt caùc phaûn öùng xaõy ra nhanh (yeâu caàu ñoä quaùn tính phöông phaùp thaáp) + Khaûo saùt caùc phaûn öùng vôùi noàng ñoä taùc chaát thaáp (yeâu caàu ñoä nhaïy phöông phaùp cao)

N

Phöông phaùp vaät lyù coù nhieàu lôïi ñieåm:

Neáu thay ñoåi noàng ñoä ñaàu maø thôøi gian baùn huûy khoâng ñoåi thì coù theå keát luaän phaûn öùng laø baäc moät.

1 1 1 (  )  k t + vôùi p  1 : p-1 p-1 (p  1) [A] [ A ]o Vaø τ1/ 2

1 (2 p-1 - 1) 1 1-p   const  const [A]o p-1 p-1 αk (p - 1) [A]o [A]o

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 48 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Thay ñoåi noàng ñoä ñaàu, xaùc ñònh thôøi gian baùn huûy töông öùng .

Veõ ln 1/2 = f (ln [A]o ) : laø ñöôøng thaúng vôùi heä soá goùc (1 p )

H

Ơ

Giaû söû baäc phaûn öùng , thieát laäp haøm coù noàng ñoä chaát A theo thôøi gian coù quan heä tuyeán tính. Döïa vaøo soá lieäu thöïc nghieäm ñeå veõ, neáu laø ñöôøng thaúng thì baäc giaû söû laø ñuùng.

N

 Phöông phaùp ñoà thò

Đ

ẠO

Tieán haønh moät loaït caùc thí nghieäm vôùi caùc noàng ñoä ban ñaàu khaùc nhau ôû cuøng nhieät ñoä.

N H Ư

Moåi loaït thí nghieäm, khaûo saùt söï bieán thieân noàng ñoä chaát A trong vuøng gaàn noàng ñoä ñaàu.

G

[A]o2

[A]o3

10 00

B

TR ẦN

Suy ra vaän toác ñaàu öùng vôùi moåi noàng ñoä ñaàu baèng caùch döïa vaøo heä soá goùc cuûa tieáp tuyeán vôùi ñöôøng cong taïi t=0

Neáu vo = k [A]op ; veõ lnvo = f (ln [A]o) : ta coù ñöôøng thaúng coù heä soá goùc p vaø tung ñoä goùc laø lnk.

A

t

ÁN

-L

Í-

H

Ó

Chuù yù: phöông phaùp naøy cho ta xaùc ñònh baäc phaûn öùng ban ñaàu chöù khoâng phaûi laø baäc phaûn öùng cuûa quaù trình. Sau ñoù caàn kieåm tra hai baäc naøy coù truøng nhau khoâng.

TO

9. KHAÛO SAÙT MOÄT SOÁ PHAÛN ÖÙNG PHÖÙC TAÏP

D

IỄ N

Đ

ÀN

Phaûn öùng phöùc taïp xaûy ra do nhieàu phaûn öùng ñôn giaûn tham gia, trong ñoù coù caùc phaûn öùng xaõy ra ñoàng thôøi (song song, thuaän nghòch), caùc phaûn öùng xaûy ra noái tieáp nhau.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

[A]o1

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

 Phöông phaùp vaän toác ñaàu.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

Phöông phaùp naøy chæ aùp duïng khi baäc ñôn giaûn vaø thöôøng ñöôïc aùp duïng ñeå kieåm tra baäc döï kieán vaø xaùc ñònh haèng soá toác ñoä k.

a. PHAÛN ÖÙNG SONG SONG ( REÙACTIONS PARALLEØLES) ( taùc chaát xaûy ra ñoàng thôøi theo nhieàu höôùng )

 Phaûn öùng moät chieàu baäc moät ñoái vôùi caû hai phaûn öùng

k1

B

k2

C

A Xeùt heä ñoàng theå, giaû söû ban ñaàu chæ coù A:

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 49 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

d[ A ]1 d[ B]    k 1[ A ]1 dt dt d[ A ]2 d[C] v2      k 2 [ A ]1 dt dt v1  

H

Ơ

d[A]1 d[A]2 d[A ]    (k 1  k 2 )[A] (1) dt dt dt

theá vaøo (2): 

dB  k1 a e ( k1 k 2 ) t dt

ẠO

giaûi phöông trình (1) ta coù: [A]t = a.e(k1+k2)t

d[C]  k 2 [A ] (3) dt

k1 a e ( k1 k 2 ) t  μ k1  k 2 k1 a vôùi t = 0 , [B]t = 0 suy ra   k1  k 2 k a k a nhö vaäy [B]t  1 töông töï [C]t  2 1 - e -( k1k 2) t 1 - e -( k1k 2) t k1  k 2 k1  k 2



H Ư

N

G

Đ

giaûi phöông trình : [ B]t  

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN



k2 a k1 a ; [C]  k1  k 2 k1  k 2 [B]t k1   const [C]t k 2

[B] 

TO

ÁN

Khi t  : [A] = 0 ;



 Phaûn öùng moät chieàu cuøng baäc ñoái vôùi caû hai phaûn öùng

D

IỄ N

Đ

ÀN

Nhaän xeùt : ta luoân luoân coù



Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

; 

U Y

d[ B]  k 1 [ A ] ( 2) dt

.Q



TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

coøn B vaø C thì:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

v  v1  v 2  

N

Chaát A tham gia vaøo hai phaûn öùng neân

k1

C

v1 

k2

D

v2 =

1 d[C]  k1[A]p [B]q γ dt

A+ B

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

1 d[ D ] = k2 [A]p [B]q δ dt

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 50 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

d[C] / dt γ v1 γ k1[A ]p [B]q γ k1    d[D] / dt δ v 2 δ k 2 [A]p [B]q δ k 2

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

10 00

B

d[B] d[B]th d[B]ng = v – v’ = k [A] – k’[B]   dt dt dt

Ó

A

d[A] d[A]th d[A]ng   = v’ – v = k’[B] – k [A] dt dt dt A a a  v

Í-

H

Chaát

t=0 t>0

B b b + v

ÁN

-L

Noàng ñoä

TO

d d[A ] d (a - ξ v )    v  k ' ( b   v )  k (a   v ) dt dt dt dξ v  k ' b - ka  (k  k ' ) ξ v dt

IỄ N

Đ



D

TR ẦN

Ta coù v = k [A] vaø v’= k’ [B]

H Ư

N

G

Đ

Tuy nhieân thoâng thöôøng, ta coù phaûn öùng thuaän nghòch, traïng thaùi cuoái laø traïng thaùi caân baèng giöõa caùc taùc chaát vaø saûn phaåm cuøng toàn taïi.

Xeùt phaûn öùng thuaän nghòch baäc nhaát A ⇄ B

Ñaët k + k’= ktoång = const vaø Ta coù

hay

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Ñoái vôùi phaûn öùng moät chieàu, quaù trình seõ döøng laïi khi taùc chaát coù tyû leä noàng ñoä/ heä soá tyû löôïng nhoû hôn phaûn öùng heát.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

b. PHAÛN ÖÙNG THUAÄN NGHÒCH ( REÙACTIONS OPPOSEÙES )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

H

Ơ

Hai phaûn öùng song song coù cuøng baäc phaûn öùng rieâng, tyû leä noàng ñoä caùc saûn phaåm theo thôøi gian luoân luoân laø khoâng ñoåi vaø saûn phaåm töø phaûn öùng coù k lôùn seõ chieám öu theá.

N

[C]t [C]o γ ξ1 ( t ) γ k1 ξ (t ) k hay 1  1   [D]t [D]o δ ξ 2 ( t ) δ k 2 ξ 2 (t ) k 2

dξ v ka - k ' b - ξv )  (k  k ' ) ( k  k' dt

ka - k ' b  λ  const ' k  k'

dξ v  k tong λ - ξ v  dt

Giaûi phöông trình: v =  {1  exp( ktoång t)} C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 51 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn



ka - k ' b 1 - e -( k  k ') t k  k'

k (a  b) ka - k ' b -( k  k ') t e  k  k' k  k'

vaø [ B]cb 

10 00

[B]cb k   const  K [A]cb k '

(haèng soá caân baèng)

H

Ó

A

vaø

k (a  b ) k  k'

-L

Í-

c. PHAÛN ÖÙNG NOÁI TIEÁP ( REÙACTIONS SUCCESSIVES )

TO

ÁN

Taùc chaát khoâng bieán tröïc tieáp thaønh saûn phaåm maø hình thaønh laàn löôït moät hoaëc nhieàu chaát trung gian

Đ

ÀN

Khaûo saùt 2 phaûn öùng noái tieáp moät chieàu baäc moät trong heä ñoàng theå

D

IỄ N

A

k1 

B

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

k ' (a  b ) k  k'

B

[ A ]cb 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q Khi t   , luùc caân baèng :

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

[B]  b   v 

k ' (a  b) ka - k ' b -( k  k ') t e  k  k' k  k'

N

Tacoù [A ]  a   v 



Ơ

nhö vaäy  v 

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

k2 C 

Giaû söû taïi thôøi ñieåm ñaàu chæ coù A d[ B]1 d[ A ]   dt dt d[ B]2 d[C] v 2  k 2 [ B]     dt dt v1  k 1 [ A ]  

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 52 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

* Chaát A tham gia ôû phaûn öùng 1 :  d[A]/dt = v1 = k1 [A] (1) * Chaát B hình thaønh ôû phaûn öùng 1 vaø tieâu thuï ôû phaûn öùng 2 : d[B]/ dt = v1  v2 = k1 [A]  k2 [B] (2)

H

Ơ

N

* Chaát C hình thaønh ôû phaûn öùng 2 : d[C]/ dt = v2 = k2 [B] (3)

.Q H Ư

B

k1 exp( -k 2 t ) - k 2 exp( -k1t ) ) k 2  k1

10 00

[C]t  a ( 1 

TR ẦN

Töø phöông trình (3) khi theá [B]t vaøo seõ xaùc ñònh ñöôïc [C]t , nhöng ñôn giaûn hôn ta söû duïng phöông trình (4) ta coù :

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

Ñaëc ñieåm söï bieán thieân noàng ñoä caùc chaát theo thôøi gian

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

k1 a {exp( k1t )  exp( k 2 t )} k 2  k1

N

Giaûi phöông trình vi phaân treân : [B]t 

ẠO

d[B]  k 2 [B]  k 1[A ]  k 1 a exp(  k 1 t ) dt

Đ

Töø (2):

G

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Giaûi phöông trình (1) : [A]t = a exp(k1t)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

Vôùi [A]t + [B]t + [C]t = [A]o = a = const (4)

 Chaát A: noàng ñoä giaûm daàn theo thôøi gian ;

t  , [A] = 0

 Chaát B: ñaït giaù trò cöïc ñaïi khi v1= v2 taïi M ; t  , [B] = 0  Chaát C: noàng ñoä taêng daàn theo thôøi gian ; t  , [C] = a C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 53 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

D

ÁN

TO

A

Ó

H B

10 00 TR ẦN G

N

H Ư

ẠO

Đ

TP

U Y

.Q

N

Ơ

H

N

10.2 , 10.3 , 10.4 , 10.5 , 10.9

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

C.I TOÁC ÑOÄ PHAÛN ÖÙNG

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Í-

-L

BAØI TAÄP:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÀN

Đ

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

trang 329 – 331 [1]

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 54 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG CII CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG ( MEÙCANISMES REÙACTIONNELS ) Phöông trình phaûn öùng hoaù hoïc:

U Y .Q

Khaûo saùt cô cheá phaûn öùng laø xaùc ñònh caùc böôùc xaûy ra trong quaù trình chuyeån hoaù.

G

Đ

1. MOÄT SOÁ KHAÙI NIEÄM

TR ẦN

H Ư

N

 Phaûn öùng sô caáp-phaûn öùng ñôn giaûn ( Acte eùleùmentaire ) : phaûn öùng xaûy ra qua moät giai ñoaïn , khoâng hình thaønh caùc chaát trung gian.

10 00

B

 Phaân töû soá (Moleùculariteù): soá tieåu phaân cuûa taùc chaát tham gia vaøo phaûn öùng sô caáp.

Phaân töû soá thöôøng laø 2, ñoâi khi laø 1, ít hôn laø 3,  4 laø khoâng coù  Heä soá tyû löôïng cuûa phaûn öùng sô caáp luoân luoân laø soá nguyeân vaø bieåu thò phaân töû soá.

Í-

H

Ó

A

 Ñoái vôùi phaûn öùng sô caáp , baäc rieâng ñoái vôùi töøng chaát laø töông öùng vôùi caùc heä soá tyû löôïng vaø baäc toång cuûa phaûn öùng laø phaân töû soá.

ÁN

-L

 Caùc bieán ñoåi xaûy ra ôû phaûn öùng sô caáp ( khi söï va chaïm coù hieäu quaû )

ÀN

TO

+ Caét ñöùt lieân keát : M* + BrBr  M + Br + Br + Hình thaønh lieân keát : CH3 + Cl  CH3Cl + Caét ñöùt vaø hình thaønh lieân keát ñoàng thôøi : H + ClCl  HCl + Cl

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

* Khoâng cho bieát söï dieãn bieán giöõa caùc phaàn töû cuûa phaûn öùng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

N

+ Bieåu thò söï chuyeån hoaù ôû möùc vó moâ + Cho bieát taùc chaát vaø saûn phaåm hình thaønh ôû ñieàu kieän xaùc ñònh + Ñöôïc thieát laäp treân cô sôû caân baèng vaät chaát

D

IỄ N

Đ

 Hôïp chaát trung gian (Intermeùdiaire reùactionnel) : + laø caùc tieåu phaân khoâng phaûi laø taùc chaát , khoâng phaûi laø saûn phaåm cuûa phaûn öùng ; chuùng hình thaønh khi phaûn öùng baét ñaàu vaø maát ñi khi phaûn öùng keát thuùc. + laø nhöõng chaát ít beàn , thôøi gian toàn taïi khoâng laâu – trung taâm hoaït ñoäng. + Trong pha khí, chuùng thöôøng laø caùc goác töï do ( nguyeân töû , ion hoaëc phaân töû coù electron ñoäc thaân ); trong dung dòch chuùng coù theå laø ion hay phaân töû.  Söï hình thaønh caùc goác töï do : C.II CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 55 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

+ Do söï caét ñöùt lieân keát coäng hoaù trò vaø phaân ñoâi caëp electron cho caùc phaàn töû taïo lieân keát – söï caét ñöùt ñoàng ly: AB  A + B + Do söï va chaïm khoâng ñaøn hoài : M* + AB  M + A + B ( M* laø phaân töû coù ñoäng naêng cuûa chuyeån ñoäng nhieät lôùn )

H

Ơ

N

+ Do söï haáp thu quang naêng : AB + photon  A + B

10 00

b. Ñieàu kieän veà naêng löôïng ( Criteøre d’efficaciteù eùnergeùtique )

H

Ó

A

 Beà maët theá naêng

X---d1 ---Y---d2---Z

-L

Í-

Xeùt phaûn öùng XY + Z  X + YZ

TO

ÁN

Trong quaù trình phaûn öùng d1, d2 thay ñoåi. Ban ñaàu d1 laø chieàu daøi lieân keát XY, d2 raát lôùn; cuoái quaù trình lieân keát YZ hình thaønh vôùi ñoä daøi d2 vaø d1 trôû thaønh raát lôùn.

X--Y--Z (chuyeån tieáp)

ÀN

Khaûo saùt theá naêng töông taùc Ep cuûa ba Ep nguyeân töû theo ñoä daøi d1 vaø d2 .

Ta coù beà maët theá naêng.

Döïa vaøo beà maët naøy, cho thaáy heä phaûi vöôït qua moät haøng raøo theá naêng trong quaù trình dieãn ra phaûn öùng sô caáp.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

Tuy nhieân khoâng phaûi va chaïm naøo cuõng daãn ñeán phaûn öùng. Chæ nhöõng va chaïm hieäu quaû (ñaït caùc ñieàu kieän veà naêng löôïng vaø khoâng gian) môùi gaây ra phaûn öùng.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H Ư

8k BT 1 1 1/ 2 2 (  )} N A [A][B] Π mA mB

TR ẦN

Z   (R A  R B ) 2 {

N

G

Đ

ẠO

Ñeå coù ñöôïc phaûn öùng hoaù hoïc, caùc phaân töû tham gia tröôùc heät phaûi va chaïm vôùi nhau.

Theo thuyeát ñoäng hoïc phaân töû , soá va chaïm giöõa caùc tieåu phaân A vaø B trong moät ñôn vò thôøi gian (s) vaø trong moät ñôn vò theå tích (l) laø:

Epa

Đ IỄ N D

U Y TP

.Q

a. Soá va chaïm

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

2. SÖÏ VA CHAÏM HIEÄU QUAÛ ( CHOC EFFICACE )

XY+ Z X +YZ ñöôøng phaûn öùng

Söï cheânh leäch theá naêng giöõa traïng thaùi ñaàu vaø traïng thaùi chuyeån tieáp laø theá naêng hoaït hoùa.

C.II CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 56 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Ñieàu kieän veà naêng löôïng Nhö vaäy chæ nhöõng heä coù naêng löôïng lôùn hôn theá naêng hoaït hoùa môùi coù theå taïo ra ñöôïc saûn phaåm.

G

Đ

Xaùc ñònh cô cheá laø xaùc ñònh caùc giai ñoaïn sô caáp cuûa phaûn öùng phöùc taïp.

H Ư

N

a. Caùc böôùc thöïc hieän

TR ẦN

 Khaûo saùt thöïc nghieäm

10 00

B

 Phaân tích hoãn hôïp cuûa heä khi phaûn öùng keát thuùc ñeå xaùc ñònh caùc saûn phaåm chính.

Töø ñaây vieát ra phöông trình phaûn öùng toång quaùt.

Chuù yù caùc saûn phaåm phuï (neáu coù) duø ôû daïng veát

H

Ó

A

 Phaân tích hoãn hôïp phaûn öùng theo thôøi gian dieãn bieán cuûa heä, xaùc nhaän söï coù maët cuûa caùc hôïp chaát trung gian.

-L

Í-

 Töø keát quaû khaûo saùt thí nghieäm xaây döïng phöông trình ñoäng hoïc vaø xaùc nhaän baäc phaûn öùng.

TO

ÁN

 Ñöa ra cô cheá

D

IỄ N

Đ

ÀN

Töø caùc döõ lieäu thöïc nghieäm cuõng nhö caùc ñieàu kieän veà naêng löôïng vaø caáu truùc, choïn ra moät soá phaûn öùng sô caáp vaø ñöa ra cô cheá.

Töø cô cheá naøy thieát laäp moät heä caùc phöông trình vi phaân.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

3. XAÙC ÑÒNH CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

Khoâng phaûi taát caû caùc va chaïm ñaït ñöôïc ñieàu kieän veà naêng löôïng ñeàu gaây ra phaûn öùng. Noù coøn phuï thuoäc vaøo söï ñònh höôùng cuûa va chaïm trong khoâng gian . Yeáu toá ñònh höôùng naøy caøng quan troïng khi caùc phaân töû taùc chaát coù caáu truùc caøng phöùc taïp.

N

c. Ñieàu kieän veà khoâng gian ( Criteøre d’efficaciteù geùomeùtrique )

Caùc phöông trình naøy, thoâng thöôøng, khoâng phaûi ñôn giaûn. Phaûi nhôø vaøo caùc chöông trình tính toaùn treân maùy tính hoaëc ñôn giaûn hoùa baèng caùc giaû thieát gaàn ñuùng ñeå giaûi.  Kieåm tra cô cheá Phöông trình ñoäng hoïc thu ñöôïc töø vieäc giaûi heä phöông trình vi phaân cuûa cô cheá phaûi töông thích vôùi phöông trình ñoäng hoïc thöïc nghieäm.

C.II CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 57 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Sau ñoù xaùc nhaän laïi baèng caùch kieåm tra vôùi caùc thí nghieäm boå sung. b. Moät soá caùch giaûi gaàn ñuùng.  Döïa vaøo giai ñoaïn khoáng cheá ñoäng hoïc (EÙtape cineùtiquement deùterminante)

Ơ H

H

Ó

A

10 00

B

+ k1 << k2 : toác ñoä hình thaønh B raát nhoû hôn so vôùi toác ñoä bieán maát B. Coù theå xem nhö A bieán thaønh C vaø [C]t = a { 1  k2 exp(k1t) } = a { 1  exp(k1t) } k2 Nhö vaäy toác ñoä hình thaønh C chæ phuï thuoäc vaøo giai ñoaïn 1giai ñoaïn xaûy ra chaäm

ÁN

-L

Í-

Toång quaùt: Toác ñoä hình thaønh moät chaát töø moät daõy caùc phaûn öùng sô caáp noái tieáp ñöôïc xaùc ñònh bôûi giai ñoaïn coù haèng soá toác ñoä nhoû nhaát- giai ñoaïn khoáng cheá ñoäng hoïc (giai ñoaïn quyeát ñònh ñoäng hoïc)

TO

 Phöông phaùp noàng ñoä giaû oån ñònh (EÙtats quasi stationnaires)

B laø hôïp chaát raát hoaït ñoäng, toàn taïi vôùi löôïng raát beù

D

IỄ N

Đ

ÀN

Trôû laïi ví duï treân ôû ñieàu kieän k1 << k2 .

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

+ k1 >> k2 : toác ñoä hình thaønh B raát lôùn hôn so vôùi toác ñoä bieán maát B. Coù theå xem nhö taát caû A bieán thaønh B tröôùc khi B bò phaân huûy vaø [C]t = a { 1 + k1 exp(k2t) } = a { 1  exp(k2t) }  k1 Nhö vaäy toác ñoä hình thaønh C chæ phuï thuoäc vaøo giai ñoaïn 2giai ñoaïn xaûy ra chaäm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N U Y .Q

ẠO

Giaû söû :

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Caùc keát quaû ñaõ coù: [A]t = a. exp(k1t) ; k1 a [B]t  {exp( k1t )  exp( k 2 t )} k 2  k1 k exp( k 2 t )  k 2 exp( k1t ) [C]t  a { 1  1 } k 2  k1

N

A k1 B k2 C

Ví duï xeùt phaûn öùng noái tieáp baäc moät

[B]max

k  a( 1) k2

k2 k 2 _ k1

 a(

k1 )  a k2

Tröôøng hôïp naøy coù theå xem dB/dt ~ 0 hay [B]max ~ [B]= const

C.II CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 58 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Toång quaùt : Trong moät phaûn öùng, vôùi söï hieän dieän cuûa caùc hôïp chaát trung gian hoaït ñoäng I ( hôïp chaát khoâng beàn ) thì noàng ñoä cuûa chuùng trong phaûn öùng xem nhö khoâng ñoåi vaø ôû traïng thaùi oån ñònh vôùi dI/dt ~ 0 c. Caùc kieåu cô cheá

Ơ

N

 Phaûn öùng theo cô cheá töøng giai ñoaïn (Reùaction par stades)

Ví duï phaûn öùng trong pha khí :

TR ẦN

H Ư

N

Quaù trình chuyeån hoaù töø taùc chaát ñeán saûn phaåm xaûy ra nhôø vaøo moät daõy noái tieáp caùc phaûn öùng sô caáp maø coù theå laäp laïi moät caùch ñoäc laäp töø phaûn öùng ban ñaàu.

H2 + Cl2 = 2 HCl

Cl2 h 2 Cl khôi maøo   Cl + H2  HCl + H }   H + Cl2  HCl + Cl } phaùt trieån maïch ----------------------------}  2 Cl  Cl2 keát thuùc

H

Ó

A

10 00

B

xaûy ra theo cô cheá:

-L

Í-

Ñaëc ñieåm cuûa cô cheá daây chuyeàn

4. KHAÛO SAÙT PHAÛN ÖÙNG

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

+ Phaûn öùng goàm 3 giai ñoaïn: khôi maøo, phaùt trieån maïch, keát thuùc. + Phöông trình toång cuûa giai ñoaïn phaùt trieån maïch laø phöông trình chính cuûa phaûn öùng. + Caùc saûn phaåm phuï, neáu coù, thì sinh ra ôû giai ñoaïn khôi maøo hay keát thuùc.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

 Phaûn öùng theo cô cheá daây chuyeàn (Reùaction en chaine )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

Caùc phaûn öùng sô caáp trong daõy naøy ñeàu khaùc nhau.

ẠO

TP

.Q

R k1 I1 k2 I2 k3 I3 k4 P

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

H

Quaù trình chuyeån hoaù töø taùc chaát ñeán saûn phaåm laø moät daõy noái tieáp nhau caùc phaûn öùng sô caáp luoân luoân dieãn ra theo cuøng moät thöù töï.

Ví duï phaûn öùng nhieät phaân

N2O5  2 NO2 + ½ O2

 Khaûo saùt thöïc nghieäm cho thaáy vaän toác phaûn öùng phuï thuoäc baäc nhaát vaøo noàng ñoä N2O5

C.II CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 59 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ H N U Y .Q

G

() ()

TR ẦN

H Ư

N

AÙp duïng phöông phaùp noàng ñoä oån ñònh töø () vaø () ta coù : v1 – v1 = v2 vaø v2 = v3

B

d[NO2]/ dt = v1 – v1 + 3v3 = v2 + 3v3 = 4v2 = 4 d[O2]/ dt  d[N2O5]/ dt = v1 – v1 + v3 = v2 + v3 = 2v2 = 2 d[O2]/ dt

10 00

nhö vaäy v =  d[N2O5]/ dt = ½ d[NO2]/ dt = 2 d[O2]/ dt

Ó

A

Moái quan heä naøy phuø hôïp vôùi phöông trình phaûn öùng.

Í-

H

 Thieát laäp phöông trình ñoäng hoïc

k1 [N2O5]  (k1+k2 )[NO3][NO2] = 0

ÀN

TO

töø ():

ÁN

-L

v = 2 d[O2]/ dt = 2 v2 = 2 k2 [NO3] [NO2]

IỄ N

Đ

do ñoù

[NO3][NO2] = k1 [N2O5] k1 + k2 v = 2 k1 k2 [N2O5] k1 +k2

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

d[NO3]/ dt = v1 – v1 – v2 d[NO]/ dt = v2 – v3

Đ

+ ñoái vôùi caùc chaát trung gian:

vaäy

D

 d[N2O5]/ dt = v1 – v1 + v3 () d[NO2]/ dt = v1 – v1 + 3v3 () d[O2]/ dt = v2 ()

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ ñoái vôùi taùc chaát vaø saûn phaåm:

v2 = k2 [NO3] [NO2] v3 = k3 [NO] [N2O5]

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 Caùc phöông trình vaän toác v1 = k1 [N2O5] v1 = k 1 [NO3] [NO2]

N

 Cô cheá phaûn öùng ñeà nghò N2O5 ⇄ NO3 + NO2 k1 , k 1     NO 3 + N O2  N O2 + O2 + N O k2 NO + N2O5  3 NO2 k3  Coù 2 hôïp chaát trung gian laø caùc goác töï do NO 3 vaø NO

Nhö vaäy phöông trình tìm ñöôïc phuø hôïp vôùi keát quaû thöïc nghieäm.

BAØI TAÄP:

11.2 , 11.3 , 11.7 , 11.8 , 11.10 , 11.13

C.II CÔ CHEÁ PHAÛN ÖÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

trang 368 – 371 [1]

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 60 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

PHAÀN D : NHIEÄT ÑOÄNG HOÙA HOÏC Nhieät ñoäng hoaù hoïc khaûo saùt:

TR ẦN

H Ư

N

Khi heä chuyeån töø traïng thaùi 1 sang traïng thaùi 2, söï bieán ñoåi noäi naêng cuûa heä seõ töông öùng vôùi söï trao ñoåi coâng vaø nhieät vôùi moâi tröôøng beân ngoaøi U1-2 = U2 – U1 = W1-2 + Q1-2

10 00

B

Noäi naêng (eùnergie interne) laø naêng löôïng beân trong heä (naêng löôïng cuûa caùc chuyeån ñoäng tònh tieán, quay cuûa phaân töû ; quay, dao ñoäng cuûa caùc nguyeân töû ; naêng löôïng beân trong haït nhaân).

Í-

H

Ó

A

Noäi naêng, haøm traïng thaùi (fonction d’eùtat), laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho traïng thaùi cuûa heä vaø söï bieán ñoåi haøm traïng thaùi chæ phuï thuoäc vaøo traïng thaùi ñaàu vaø traïng thaùi cuoái cuûa heä.

ÁN

-L

Coâng (travail) vaø nhieät (chaleur) ,khoâng phaûi laø haøm traïng thaùi, phuï thuoäc vaøo ñöôøng ñi cuûa heä

TO

b. Aùp duïng nguyeân lyù moät vaøo moät soá quaù trình

D

IỄ N

Đ

ÀN

Chæ xeùt coâng theå tích (travail volumique) W =  PdV

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

ẠO

a. Phaùt bieåu Döïa treân nguyeân lyù baûo toaøn naêng löôïng (Principe de conservation de l’eùnergie)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

TP

.Q

1. NGUYEÂN LYÙ MOÄT CUÛA NHIEÄT ÑOÄNG HOÏC ( PREMIER PRINCIPLE DE LA THERMODYNAMIQUE)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

H

CHÖÔNG D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ MOÄT CUÛA NHIEÄT ÑOÄNG HOÏC

Ơ

N

+ Söï bieán ñoåi töông hoå cuûa caùc daïng naêng löôïng + Nhieät cuûa caùc quaù trình + Ñieàu kieän ñaït traïng thaùi caân baèng cuûa heä.

 Tröôøng hôïp ñaúng tích (isochore) (V = const, dV = 0) : W1-2 = 0 suy ra U1-2 = Q1-2 Nhö vaäy trong quaù trình ñaúng tích, nhieät trao ñoåi vôùi moâi tröôøng ngoaøi baèng bieán thieân noäi naêng cuûa heä U = QV  Tröôøng hôïp ñaúng aùp (isobare) (P = const): U1-2 =  P V1-2 + Q1-2 U1-2 + P V1-2 = Q1-2 hay ( U+ PV )1-2 = Q1-2 vaø H1-2 = Q1-2 vôùi H = U+ PV goïi laø enthalpy - moät haøm traïng thaùi D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ I NHIEÄT ÑOÂNG HOÏC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 61 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Nhö vaäy trong quaù trình ñaúng aùp , nhieät trao ñoåi vôùi moâi tröôøng ngoaøi baèng bieán thieân enthalpy cuûa heä H = QP Chuù yù quy öôùc:

Q > 0 quaù trình thu nhieät (endothermique) Q < 0 quaù trình toûa nhieät (exothermique)

H

.Q

Đ

ẠO

Toång quaùt, ñoái vôùi quaù trình ñaúng nhieät, heä goàm pha khí vaø pha ngöng tuï: Hheä  Uheä + RT nkhí

N

G

2 . MOÄT SOÁ ÑÒNH NGHÓA

TR ẦN

H Ư

a. Nhieät dung ( Capaciteù calorifique )

Cv = (Um/T)v , vôùi Um = U/n Cp = (Hm/T)p , vôùi Hm = H/n

B

Nhieät dung mol ñaúng tích : Nhieät dung mol ñaúng aùp :

10 00

Nhieät dung mol coù ñôn vò laø J.mol-1K-1.

Ngoaøi ra coøn nhieät dung rieâng ñôn vò laø J.g-1K-1

Í-

H

Ó

A

 Ñoái vôùi khí lyù töôûng, theo ñònh luaät Joule : noäi naêng vaø enthalpy cuûa khí lyù töôûng chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä ; vaø ta coù Cp = Cv + R

ÁN

-L

 Ñoái vôùi heä ngöng tuï (raén, loûng) : do H  U neân Cp  Cv

TO

b. Traïng thaùi chuaån ( EÙtats standard )

D

IỄ N

Đ

ÀN

Traïng thaùi chuaån cuûa moät chaát laø traïng thaùi ôû ñieàu kieän ñöôïc choïn theo qui öôùc.

Aùp suaát chuaån ñöôïc choïn laø po = 1bar =105 Pa. Ngöôøi ta khoâng coá ñònh nhieät ñoä, vaø thöôøng choïn laø T=298oK ( nhöng khoâng nhaát thieát )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

* Ñoái vôùi pha ngöng tuï (phase condenseùe) (raén, loûng): do (PV) raát nhoû neân HU

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

* Ñoái vôùi pha khí (khí lyù töôûng–gaz parfait): H = U +(PV) = U +(nRT) Quaù trình ñaúng nhieät (isotherme) H = U + RT nkhí

Ơ

N

 Moái quan heä U vaø H

Tuøy theo daïng cuûa caáu töû khaûo saùt, ngöôøi ta qui öôùc :  Traïng thaùi chuaån cuûa caáu töû ôû daïng khí taïi nhieät ñoä T laø khí lyù töôûng cuûa chaát nguyeân chaát ôû T vaø po  Traïng thaùi chuaån cuûa caáu töû ôû daïng ngöng tuï (raén, loûng) laø chaát nguyeân chaát coù cuøng traïng thaùi (raén hay loûng) ôû T vaø po.

Chuù yù traïng thaùi chuaån laø traïng thaùi qui öôùc coù theå laø khoâng coù trong thöïc teá.

D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ I NHIEÄT ÑOÂNG HOÏC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 62 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

c. Ñaïi löôïng chuaån ( Grandeurs standard ) Ñaïi löôïng chuaån laø ñaïi löôïng cuûa caáu töû ôû traïng thaùi chuaån hay cuûa heä maø taát caû caùc caáu töû thaønh phaàn xem nhö ôû traïng thaùi chuaån cuûa chuùng, kyù hieäu Xo(T)

H

Ơ

N

* Noäi naêng mol chuaån: + ñoái vôùi caáu töû nguyeân chaát Umo + ñoái vôùi hoån hôïp nhieàu caáu töû Uo(T,ni) =  ni.Ui,mo(T)

TR ẦN

Moät phaûn öùng xaûy ra ôû T,P vôùi ñoä tieán trieån . Goïi X laø ñaïi löôïng tröôngñoä cuûa heä Ngöôøi ta ñònh nghóa ñaïi löôïng phaûn öùng cuûa heä laø: pöX = ( X /  )T,P



X    pöù X d

hay

10 00

B

Bieát ñaïi löôïng phaûn öùng. cho pheùp tính söï bieán ñoåi cuûa ñaïi löôïng X cuûa heä: 2

X12    pöù X d 1

A

o

ÁN

-L

Í-

H

Ó

Chuù yù: + Ñaïi löôïng phaûn öùng pöX phuï thuoäc vaøo caùch vieát phöông trình + Ñaïi löôïng phaûn öùng phuï thuoäc vaøo traïng thaùi vaät chaát cuûa caùc caáu töû, do ñoù phaûi ghi roû traïng thaùi (r),(l),(k) khi vieát phöông trình phaûn öùng + Caàn phaân bieät X vaø pöX, coù yù nghóa khaùc nhau.

ÀN

TO

Töông töï neáu caùc caáu töû ôû traïng thaùi chuaån ta coù ñaïi löôïng phaûn öùng chuaån pöXo

D

IỄ N

Đ

Ví duï : noäi naêng pöU = ( U/ )T,P vaø pöUo = ( Uo/ )T =  i Ui,mo enthalpy pöH = ( H/ )T,P vaø pöHo = ( Ho/ )T =  i Hi,mo

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

H Ư

d. Ñaïi löôïng phaûn öùng ( Grandeurs de reùaction )

N

G

Đ

ẠO

 Moät caùch gaàn ñuùng, heä coù pha khí laø khí lyù töôûng ( U vaø H chæ phuï thuoäc T ) vaø pha ngöng tuï nguyeân chaát ( coù theå tích khoâng ñoåi ) thì : U(T,V,ni)  Uo(T,ni) vaø H(T,V,ni)  Ho(T,ni)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Ñaïi löôïng mol chuaån laø ñaïi löôïng cöôøng ñoä coøn ñaïi löôïng chuaån cuûa heä laø ñaïi löôïng tröông ñoä

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

* Töông töï enthalpy chuaån laø Hmo vaø Ho(T,ni) =  ni.Hi,mo(T)

Moät caùch gaàn ñuùng heä goàm pha khí laø khí lyù töôûng vaø pha ngöng tuï nguyeân chaát thì : pöU  pöUo vaø pöH  pöHo  Moái quan heä: + ñoái vôùi chaát khí Hio = Uio + poVio = Uio + RT + ñoái vôùi chaát ngöng tuï Hio  Uio

D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ I NHIEÄT ÑOÂNG HOÏC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 63 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Toång quaùt, heä goàm pha khí vaø caùc pha ngöng tuï pöHo = i Hi,mo  ngtu iUi,mo + khi i ( Ui,mo + RT )  iUi,mo + (i )khi RT pöHo = pöUo + khi RT e. Nhieät phaûn öùng ( Chaleurs de reùaction )

N Ơ H

TR ẦN

H Ư

N

Quaù trình ñaúng nhieät-ñaúng aùp, söï trao ñoåi nhieät giöõa heä vôùi moâi tröôøng khi phaûn öùng xaõy ra laø : Qp 1-2 = H1-2 =  Qpö,p d   pöHo d  pöHo (2 - 1)

B

3. AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NHIEÄT ÑOÄ ÑEÁN ÑAÏI LÖÔÏNG PHAÛN ÖÙNG

10 00

a. Nhieät dung

-L

Í-

H

Ó

A

+ Nhieät dung khoâng chòu aûnh höôûng ñaùng keå cuûa aùp suaát : Cp,i  Cp,io + Ñoái vôùi moät chaát, nhieät dung phuï thuoäc vaøo traïng thaùi vaät chaát : daïng thuø hình , loûng , khí. + Cp,i luoân luoân döông vaø taêng khi nhieät ñoä taêng

ÀN

TO

ÁN

Söï bieán ñoåi cuûa nhieät dung theo nhieät ñoä thöôøng ñöôïc bieåu dieãn baèng caùc coâng thöùc thöïc nghieäm : Cpo = a + bT hay Cpo = a + bT + cT-2 ( gía trò a, b, c cho trong soå tay )

D

IỄ N

Đ

+ ñoái vôùi khí lyù töôûng Cpo = Cvo + R + ñoái vôùi khí ñôn nguyeân töû Cpo = 5/2 R + ñoái vôùi khí hai nguyeân töû Cpo  7/2 R ( trong khoaûng 250 – 700oK )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

ẠO

Quaù trình ñaúng nhieät-ñaúng tích, söï trao ñoåi nhieät giöõa heä vôùi moâi tröôøng khi phaûn öùng xaõy ra laø : Qv 1-2 = U1-2 =  Qpö,v d   pöUo d  pöUo (2 - 1)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N U Y TP

.Q

Coù theå xem noäi naêng mol chæ phuï thuoäc nhieät ñoä nhö vaäy Qpö,v = ( U/ )T,V  ( U/ )T,P = pöU  pöUo

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nhieät phaûn öùng ñaúng tích Qpö,v = ( U/ )T,V Nhieät phaûn öùng ñaúng aùp Qpö,p = ( H/ )T,P vaø Qpö,p = ( H/ )T,P = pöH  pöHo

b. Ñònh luaät Kirchoff Ñònh luaät Kirchoff bieåu thò aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán pöHo vaø pöUo d(Δ pö H o ) o   Δ pöC p (T) ; vôùi pöCpo =  iCp,io dT D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ I NHIEÄT ÑOÂNG HOÏC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 64 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com 2

hay  pöù H o (T2 )   pöù H o (T1 )    pöùC p (T) dT o

1

 Töông töï d (pöUo)/ dT = pöCvo (T)

Ơ

N

4. ÑÒNH LUAÄT HESS ( LOI DE HESS )

G

N

H Ư

TR ẦN

B

b. Ví duï : phaûn öùng ñoát chaùy carbon

10 00

 Neáu löôïng oxy cung caáp ñuû : C(r)+ O2(k) = CO2(k) (): pöHo298 =393,5 kJ

H

Ó

A

 Neáu löôïng oxy khoâng ñuû : phaûn öùng taïo thaønh caû CO2 vaø CO Khoâng theå taùch rieâng ñeå ño pöHo298 cuûa phaûn öùng C(r) + ½ O2 (k) = CO(k) ()

-L

Í-

 Neáu thöïc hieän phaûn öùng : CO(k)+ ½O2(k) = CO2(k) () : pöHo298 =283 kJ

TO

ÁN

 Chuùng ta nhaän thaáy () = () + () C(r) + O2 (k) ()

Đ

ÀN

Sô ñoà quan heä :

Theo ñònh luaät Hess ta coù : suy ra

()

CO2 (k)

() CO(k) + ½ O2 (k)

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

pöHo =  j pöHoj

thì

YÙ nghóa : Ñònh luaät naøy cho thaáy söï bieán thieân enthalpy giöõa 2 traïng thaùi ñaàu vaø cuoái cho tröôùc khoâng phuï thuoäc vaøo con ñöôøng ñi, coù theå choïn baát kyø daõy phaûn öùng naøo ñeå tính toaùn. Nhôø ñoù coù theå xaùc ñònh ñöôïc enthalpy cuûa nhieàu quaù trình raát khoù thöïc hieän trong thöïc teá.

IỄ N D

ẠO

phaûn öùng =  j (phaûn öùng)j

Đ

Vôùi

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Neáu moät phaûn öùng coù theå vieát döôùi daïng toå hôïp tuyeán tính cuûa nhieàu phaûn öùng khaùc, thì enthalpy chuaån cuûa phaûn öùng naøy ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua söï toå hôïp tuyeán tính cuûa caùc enthalpy chuaån cuûa caùc phaûn öùng kia.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

a. Noäi dung

pöHo298,( = pöHo298 () + pöHo298 () pöHo298,() = pöHo298 ,()  pöHo298 ,() = 393,5  (283) = 110,5 kJ

5. CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG TAÏO THAØNH ( GRANDEURS DE FORMATION ) a. Phaûn öùng taïo thaønh chuaån ( Reùaction standard de formation ) D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ I NHIEÄT ÑOÂNG HOÏC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 65 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Phaûn öùng taïo thaønh chuaån cuûa moät hôïp chaát ôû nhieät ñoä T laø phaûn öùng taïo ra 1 mol hôïp chaát naøy ôû traïng thaùi chuaån, töø caùc ñôn chaát ôû traïng thaùi chuaån beàn cuûa noù ôû nhieät ñoä T Chuù yù : Ñieàu kieän veà nhieät ñoä laø quan troïng khi traïng thaùi chuaån beàn thay ñoåi theo nhieät ñoä.

H

Ơ

N

b. Enthalpy taïo thaønh chuaån

G

Đ

c. Tính enthalpy phaûn öùng chuaån töø enthalpy taïo thaønh chuaån.

UO2 (r) + 4 HF (k) = UF4 (k) + 2H2O (k) (1)

H Ư

N

Khaûo saùt phaûn öùng :

U (r) + 2 F2 (k) = UF4 (k) (a) H2 (k) + ½ O2 (k) = H2O (k) (b) U (r) + O2 (k) = UO2 (r) (c) ½ H2 (k) + ½ F2 (k) = HF (k) (d)

10 00

B

TR ẦN

Caùc phaûn öùng taïo thaønh chuaån :

Moái quan heä : (1) = (a) + 2(b) – (c) – 4(d) UO2(r) + 4HF(k) (1) UF4(k) + 2H2O(k) 4(d) +(a) +2(b) (c) U(r) + O2(k) + 2H2(k) + 2F2(k)

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

Sô ñoà:

pöHo(1) = ttHo(a) + 2 ttHo(b)  ttHo(c)  4 ttHo(d)

ÀN

TO

Toång quaùt pöHo (T) =  i ttHio (T)

D

IỄ N

Đ

6. ÑAÏI LÖÔÏNG LIEÂN QUAN ÑEÁN CAÁU TRUÙC

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Giaù trò ttHo298 cuûa caùc hôïp chaát cho trong soå tay

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

Laø enthalpy cuûa phaûn öùng taïo thaønh chuaån cuûa moät hôïp chaát ôû nhieät ñoä T, kyù hieäu ttHo. Theo ñònh nghóa, enthalpy taïo thaønh chuaån cuûa ñôn chaát ôû traïng thaùi beàn laø baèng 0

a. Naêng löôïng ion hoaù ( EÙnergie d’ionisation ) Quaù trình taùch electron ñeå taïo cation : M(k)  M+ (k) + e , ionHo (T) Enthalpy ion hoaù chuaån cuûa chaát M baèng vôùi naêng löôïng cuûa quaù trình ion hoaù chaát M ionHo (T)  Ei 1 = NA. e. Vion ; vôùi Vion laø ñieän theá ion hoaù. Ôû ñaây nhieät ñoä aûnh höôûng khoâng ñaùng keå

D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ I NHIEÄT ÑOÂNG HOÏC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 66 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

b. Aùi löïc electron ( Affiniteù eùlectronique ) Quaù trình keát hôïp electron ñeå taïo anion : M(k) + e  M (k) , keHo (T) Quaù trình taùch electron ñeå taïo thaønh M : M (k)  M(k) + e , Eae =  keHo (T)

N

c. Nhieät chuyeån pha ( Chaleur latente de changement d’eùtat )

ngöng tuï

KHÍ

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

TP

ngöng keát

Đ

ẠO

chieàu ñoä hoån ñoän taêng daàn

H Ư

N

G

ÔÛ P coá ñònh, ñoái vôùi chaát nguyeân chaát, quaù trình chuyeån pha xaûy ra ôû nhieät ñoä khoâng ñoåi.

TR ẦN

ÔÛ P vaø T khoâng ñoåi, quaù trình chuyeån töø pha traät töï sang pha ít traät töï hôn laø quaù trình thu nhieät vaø ngöôïc laïi laø quaù trình toûa nhieät.

10 00

B

ôû T vaø P khoâng ñoåi, löôïng nhieät cuûa caùc quaù trình naøy, ñöôïc goïi laø aån nhieät chuyeån pha hay enthalpy chuyeån pha , kyù hieäu ch/phaHo

Ó

A

d. Naêng löôïng lieân keát ( EÙnergie de liaison )

-L

Í-

H

* Naêng löôïng phaân ly: Quaù trình phaân ly lieân keát A-B ñeå taïo thaønh caùc nguyeân töû hay nhoùm nguyeân töû AB (k) = A(k) + B(k) ; plHo (T) = DA-B

ÁN

Enthalpy phaân ly chuaån chaát AB, ôû nhieät ñoä T, baèng naêng löôïng phaân ly AB.

TO

Naêng löôïng phaân ly luoân luoân döông, phuï thuoäc vaøo baûn chaát caùc nguyeân töû lieân keát tröïc tieáp, baûn chaát caùc nhoùm A vaø B, soá lieân keát giöõa chuùng.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

thaêng hoa

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

hoaù hôi

H

LOÛNG

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ñoâng ñaëc

N

noùng chaûy

U Y

RAÉN

Ơ

Söï chuyeån pha: quaù trình chuyeån töø traïng thaùi naøy sang traïng thaùi khaùc

D

IỄ N

Đ

* Naêng löôïng lieân keát XY, kyù hieäu EXY hay DXY laø giaù trò trung bình caùc enthalpy (hay naêng löôïng) lieân keát naøy ñöôïc tính toaùn döïa treân moät taäp hôïp caùc hôïp chaát mang lieân keát naøy. e. Naêng löôïng nguyeân töû hoaù ( EÙnergie d’atomisation ) Enthalpy (hay naêng löôïng) nguyeân töû hoaù, kyù hieäu ngtHo, laø naêng löôïng cuûa quaù trình phaân ly moät phaân töû thaønh caùc nguyeân töû.

D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ I NHIEÄT ÑOÂNG HOÏC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 67 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Naêng löôïng nguyên tử hoá coù theå tính töø caùc naêng löôïng lieân keát. f. Naêng löôïng maïng tinh theå ( EÙnergie reùticulaire )

Ơ

N

Enthalpy (hay naêng löôïng) maïng tinh theå, kyù hieäu mHo, laø naêng löôïng cuûa quaù trình phaân ly moät mol tinh theå thaønh caùc ion töông öùng.

CxAy (tinh theå) = xCp+(k) + yAq-(k)

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ G N H Ư TR ẦN B 10 00 A Ó H Í-L ÁN TO ÀN

D

IỄ N

Đ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

trang 227 – 229 [1]

ẠO

7.3 , 7.4 , 7.5 , 7.8 , 7.10 , 7.12

TP

BAØI TAÄP:

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Naêng löôïng maïng tinh theå luoân luoân döông.

D.I AÙP DUÏNG NGUYEÂN LYÙ I NHIEÄT ÑOÂNG HOÏC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 68 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG D.II CAÂN BAÈNG HOAÙ HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC ( REÙACTION CHIMIQUE EN SOLUTIONS AQUEUSES ) 1. DUNG DÒCH

Ơ

N

a. Moät soá khaùi nieäm.

TR ẦN

b. Nöôùc

10 00

B

Nöôùc, phaân töû coù daïng gaáp khuùc, laø dung moâi löôõng cöïc (solvant dipolaire), coù moment löôïng cöïc cao p = 1,85 D (khaû naêng ion hoaù lôùn) vaø haèng soá ñieän moâi lôùn  = 80 (khaû naêng hoøa tan cao).

H

Ó

A

Trong nöôùc, caùc ion khoâng toàn taïi rieâng leû, maø bò bao quanh bôûi caùc phaân töû nöôùc – bò solvaùt hoaù (hydrat hoaù).

-L

Í-

Quaù trình hoøa tan bao goàm: phaân cöïc hoaù (ion hoaù), hydrat hoaù vaø phaân taùn.

TO

ÁN

c. Nhieät hoaø tan

D

IỄ N

Đ

ÀN

Quaù trình hoøa tan (hay ñieän ly) cuûa moät phaân töû coù theå toûa nhieät, thu nhieät hay khoâng trao ñoåi nhieät (athermique) CxAy (chaát tan) H2O x Cp+(aq) + y Aq-(aq) ; htHo

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

G

+ Dung dòch ñieän ly daãn ñieän vaø taêng theo noàng ñoä caùc ion. + Dung moâi ñoùng vai troø quyeát ñònh ñeán khaû naêng ñieän ly.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

+ Dung dòch bao goàm moät hay nhieàu chaát tan (soluteùs) vaø dung moâi (solvant) - thöôøng söû duïng laø nöôùc + Quaù trình hoaø tan (dissolution) laø coù giôùi haïn – dung dòch baûo hoøa (solution satureùe) + Ñoä daãn ñieän (conductiviteù eùlectrique) cuûa moät dung dòch nöôùc laø do söï coù maët cuûa caùc ion. Nöôùc nguyeân chaát coù ñoä daãn ñieän raát nhoû. + Chaát ñieän ly (eùlectrolyte) laø chaát phaân ly thaønh ion trong dung moâi (nöôùc) vaø taïo thaønh dung dòch ñieän ly (solutions eùlectrolytiques).

Trong ñoù caùc quaù trình phaân cöïc hoùa (ion hoaù), phaân taùn laø thu nhieät ; ngöôïc laïi quaù trình hydrat hoaù laø toûa nhieät.

Xeùt quaù trình:

Ca2+(aq) + 2 Cl(aq) hydHoCa2+ 2 hydHoClCa2+(k) + 2 Cl(k) htHoCaCl2 = ttHoCaCl2 + hydHoCa2+ + 2 hydHoCl= 2254 –1575 – 2.380 = –81 kJ/mol CaCl2(r) ttHoCaCl2

htHo

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 69 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

2. CAÂN BAÈNG ACID-BAZ ( EÙQUILIBRE ACIDO - BASIQUES ) a.Ñònh nghóa

B

TR ẦN

H Ư

+ Acid coù khaû naêng cho nhieàu proton–ña acid. Ví duï: H2SO4 + Baz coù khaû naêng nhaän nhieàu proton–ña baz. Ví duï: CO3= + Chaát löôûng tính (ampholyte) laø tieåu phaân ñoùng vai troø acid trong caëp naøy vaø laø baz trong caëp khaùc.Ví duï: HSO4 laø acid trong caëp HSO4/SO42 vaø laøbaz trong caëp H2SO4/HSO4

10 00

 pH cuûa dung dòch

Í-

H

Ó

A

Vôùi dung dòch loaûng ta coù: pH =  log ([H3O+]/Co) ; Co = 1mol/l Ñôn giaûn ta vieát pH =  log [H+] ; chuù yù noàng ñoä tính theo mol/l

-L

b. Caân baèng acid-baz trong dung dòch nuôùc

TO

ÁN

 Caëp acid-baz cuûa nöôùc.

H3O+ ⇆ H++ H2O ; H3O+/ H2O H2O ⇆ H+ + OH ; H2O / OH

Trong dung dòch, nöôùc naèm caân baèng vôùi caùc ion H3O+ vaø OH 2H2O ⇆ H3O+ + OH

D

IỄ N

Đ

ÀN

Nöôùc laø chaát löôûng tính:

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

N

G

Chuù yù: trong dung dòch nöôùc proton H+ naèm ôû daïng H3O+

ẠO

Ví duï : HNO2/NO2 , NH4+/NH3 , CO2/HCO3, SO2/ HSO3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

+ Acid laø phaân töû hay ion coù khaû naêng cho proton H+ hay giaûi phoùng ñöôïc H+ cuûa dung moâi. + Baz laø phaân töû hay ion coù khaû naêng nhaän H+ A (acid) ⇆ H+ (proton) + B (baz) A vaø B luoân luoân ñi ñoâi, öùng vôùi söï cho vaø nhaän proton. Chuùng taïo thaønh caëp acid/baz goïi laø caëp acid-baz lieân hôïp (couple acide-base conjugueùs)

N

 Acid-baz (theo Bronsted)

Ñaëc tröng baèng haèng soá caân baèng KH2O = [H3O+][OH] KH2O chæ phuï thuoäcvaøo nhieät ñoä, vaø taêng theo nhieät ñoä. ÔÛ 25oC, KH2O =1,0 .1014 Vôùi ñònh nghóa pX =  log [X] Ta coù ôû 25oC, pKH2O =  log KH2O = 14  Haèng soá acid ( Constant d’aciditeù )

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 70 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

vaø pKH2O = pH + pOH = 14

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

N

Caëp acid/ baz : AH / A + vôùi AH laø acid yeáu trong nöôùc: AH + H2O ⇆ A + H3O+ [A  ][H 3O  ] ta coù haèng soá acid K A  vaø pKA =  log KA [HA] KA vaø pKA chæ phuï thuoäc nhieät ñoä

Ơ H

TR ẦN

 Caùc acid vaø baz yeáu.

10 00

B

+ Acid yeáu : AH + H2O (2) ⇄ (1) A + H3O+ Acid naøy caøng maïnh khi caân baèng chuyeån dòch theo chieàu (1) caøng nhieàu, khi KA caøng lôùn vaø pKA caøng nhoû

H

Ó

A

+ Baz yeáu : A + H2O (2) ⇄ (1) AH + OH Baz naøy caøng maïnh khi caân baèng chuyeån dòch theo chieàu (1) caøng nhieàu, khi K B caøng lôùn hay KA caøng nhoû vaø pKA caøng lôùn.

-L

Í-

Trong nöôùc, pKA cuûa caëp acid/ baz yeáu : 0  14

ÁN

 Caùc acid maïnh vaø baz maïnh.

ÀN

TO

Caùc acid maïnh & baz maïnh phaân ly hoaøn toaøn trong nöôùc neân khoâng phaân loaïi acid maïnh baz maïnh trong nöôùc

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

G

c. Ñaùnh giaù caùc caëp acid-baz

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N U Y .Q

ẠO

pKA + pKB = pKH2O

Đ

nhö vaäy

TP

[A  ][H 3O  ] [AH ][OH  ]  [ H 3O  ][OH  ]  K H 2 O +vaäy K A .K B   [HA ] [A ]

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ vôùi A laø baz yeáu trong nöôùc: A + H2O ⇆ AH + OH [AH ][OH  ] ta coù haèng soá baz K B  vaø pKB =  log KB [A  ]

D

IỄ N

Đ

 Bieåu ñoà vuøng öu theá ( Diagramme de preùdominance ) : A(acid) ⇄ H3O+ + B(baz) Caùc caëp acid/ baz yeáu ñöôïc ñaëc tröng baèng haèng soá acid [baz][H 3O  ] [baz] KA  ; pH  pK A  log [acid ] [acid ] pH pH = pKA :[acid] = [baz]

baz www.facebook.com/daykemquynhonofficial 71 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

pH>pKA:[acid]<[baz] daïng baz öu theá pH<pKA:[acid]>[baz] daïng acid öu theá

pKA acid

d. Phaûn öùng acid-baz

H U Y

A1

.Q

A2

Đ

ẠO

Xeùt tröôøng hôïp

TR ẦN

H Ư

N

G

 KA1 > KA2 töùc pKA1 < pKA2 : K > 1 Caùc acid 1 vaø baz 2 naèm trong caùc vuøng öu theá khaùc nhau.

Phaûn öùng xem nhö xaûy ra hoaøn toaøn ( phaûn öùng ñònh löôïng - reùaction quantitative ) khi K > 103

10 00

B

Ví duï : HNO2 + NH3  NO2 + NH4+ Caëp HNO2/ NO2, pKA = 3,2 vaø NH4+ / NH3 , pKA = 9,2 K = 10 (9,2 – 3,2) = 106

Í-

H

Ó

A

 KA1 < KA2 töùc pKA1 > pKA2 : K < 1 Caùc acid 1 vaø baz 2 coù moät phaàn vuøng öu theá truøng nhau.

Phaûn öùng bò giôùi haïn vaø xem nhö khoâng xaûy ra khi K < 103

TO

ÁN

-L

Ví duï: CH3COO + NH4+ CH3COOH + NH3 + Caëp NH4 / NH3 , pKA = 9,2 vaø CH3COOH / CH3COO , pKA = 4,7 K = 10 (4,7 – 9,2) = 10 4,5

ÀN

Phaûn öùng vöôït troäi ( Reùaction preùpondeùrante )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nhö vaäy

N

Haèng soá caân baèng K 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

[baz1][acid 2] [baz1][H 3O  ] [acid 2]  [acid1][baz 2] [acid1] [ H 3O  ][baz 2] K K  A1  10( pK  pK ) K A2

Ơ

N

Proton töø acid 1, seõ ñöôïc baz 2 tieáp nhaän vaø xaûy ra phaûn öùng: Acid 1 + Baz 2 ⇄ Baz 1 + Acid 2

D

IỄ N

Đ

Trong moät heä phaûn öùng acid-baz, thaønh phaàn sau cuøng cuûa heä laø keát quaû cuûa nhieàu phaûn öùng xaûy ra.

Moät caùch gaàn ñuùng phaûn öùng coù haèng soá caân baèng cao hôn ít nhaát 103 laàn haèng soá caân baèng caùc phaûn öùng khaùc, ñöôïc xem laø phaûn öùng vöôït troäi.

Vaø noàng ñoä caùc chaát coù trong heä chuû yeáu phuï thuoäc vaøo phaûn öùng naøy.

3. CAÂN BAÈNG TAÏO PHÖÙC ( EÙQUILIBRE DE COMPLEXATION ) a. Ñònh nghóa www.facebook.com/daykemquynhonofficial 72 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

+ Soá lieân keát hình thaønh bôûi nguyeân töû hay ion trung taâm vôùi caùc ligand ñöôïc goïi laø soá phoái trí.

10 00

B

+ Caáu truùc khoâng gian cuûa phöùc chaát coù theå laø thaúng, töù dieän, vuoâng, thaùp ñoâi tam giaùc, baùt dieän,… Coù theå döï ñoaùn baèng thuyeát VSEPR

Ó

A

b. Phöùc chaát trong dung dòch

Í-

H

 Caùc haèng soá ñaëc tröng

TO

ÁN

-L

+ Phaûn öùng caân baèng giöõa nguyeân töû hay ion trung taâm M vôùi phöùc chaát MLn : M + n L ⇄ MLn M laø chaát nhaän ligand, MLn chaát cho ligand  taïo thaønh caëp M / MLn

[ML n ] laø haèng soá taïo phöùc toång hay haèng soá beàn phöùc [M][L]n (constant de stabiliteù).Vaø haèng soá naøy chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Haèng soá caân baèng:  n 

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

H Ư

N

G

Đ

+ Caùc ligand laø caùc phaân töû hay ion coù ít nhaát moät caëp electron töï do nhö : OH 2 , NH3 , Cl, OH, CN, NH2CH2CH2NH2. Ligand coù theå coù moät hay nhieàu lieân keát vôùi caùc nguyeân töû hay ion trung taâm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

+ Caùc nguyeân töû hay ion trung taâm phaûi coù khaû naêng nhaän caùc caëp electron töùc chuùng phaûi coù caùc orbital troáng. Thöôøng laø caùc nguyeân toá chuyeån tieáp : Cu2+, Fe, Fe2+, Fe3+, Co, Co3+, Ni, Ni2+,… cuõng nhö caùc ion Ca2+, Mg2+, Ag+

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

 Ñònh nghóa: phöùc chaát coù caáu taïo ña nguyeân töû goàm moät nguyeân töû hay moät cation trung taâm lieân keát vôùi caùc nguyeân töû hay ion ñöôïc goïi laø ligand hay phoái töû (coordinats)

N

 Quan saùt: cho vaøi gioït thiocyanat (khoâng maøu) vaøo dung dòch saét (III) (maøu cam), dung dòch chuyeån sang maøu ñoû maùu: Fe3+ + SCN ⇄ [ Fe(SCN)]2+ Cho tieáp dung dòch ñaäm ñaëc oxalat vaøo, maøu ñoû maùu chuyeån sang maøu xanh luïc nhaït: [Fe(SCN)]2+ + C2O42 ⇄ [Fe(C2O4)]+ + SCN vôùi [Fe(SCN)]2+ vaø [Fe(C2O4)]+ laø caùc ion phöùc ( ions complexes )

Nghòch ñaûo cuûa haèng soá treân – haèng soá phaân ly phöùc toång Kpl = 1/ n vaø pKpl = log Kpl = log n n caøng lôùn khaû naêng taïo phöùc caøng cao, söï phaân ly caøng khoù neân phöùc caøng beàn. + Khi cho daàn ligand L vaøo dung dòch chöùa M, seõ taïo thaønh laàn löôït caùc phöùc chaát: M + L = ML ML + L = ML2 MLi-1 + L = MLi www.facebook.com/daykemquynhonofficial 73 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

MLn-1 + L = MLn Xeùt phaûn öùng thöù i :

K tt,i 

[ML i ] ; haèng soá taïo thaønh phöùc thöù i [ML i1 ][L]

Ktt,i caøng lôùn, phaûn öùng taïo MLi caøng ñònh löôïng, phöùc caøng beàn.

i 1

nhö vaäy

logKtt,k = pKpl,k = logk  logk-1

G

Đ

Taát caû caùc haèng soá treân chæ phuï thuoäc nhieät ñoä.

H Ư

N

 Caùc vuøng öu theá

B

TR ẦN

Phöông trình phaûn öùng taïo phöùc MLi : MLi-1 + L = MLi [ML i1 ] [ML i ] hay pL  log K tt,i  log K tt,i  [ML i ] [ML i1 ][L]

Ó

A

10 00

Khi pL = log Ktt,i, [MLi-1] = [MLi] pL > logKtt,i, [MLi-1]>[MLi] : MLi-1 chieám öu theá pL < logKtt,i, [MLi-1]< [MLi]: MLi chieám öu theá vuøng öu theá MLi-1 pL logKtt,i

-L

Í-

H

vuøng öu theá MLi

ÀN

TO

ÁN

Ví duï : caùc phöùc ñoàng (II) vôùi ammoniac [Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)3]2+ [Cu(NH3)2]2+ [Cu(NH3)]2+ Cu2+ 2,1 2,9 3,5 4,1 (Ktt,i giaûm khi i taêng)

pNH3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

hay Ktt,k = 1/Kpl,k = k/ k-1

 k 1   K tt, i

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

i 1

i 1

i  k 1

vaø

 k   K tt,i

in

pK pl   pK pl,i

U Y

i 1

ik

do ñoù

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

log  n   log K tt,i

TP

i 1

http://daykemquynhon.ucoz.com

in

hay

ẠO

in

 n   K tt,i

N

H

+ Moái quan heä

ngoaøi ra

N

pKpl,i = log Kpl,i = log Ktt,i

Ơ

Nghòch ñaûo laø haèng soá phaân ly: Kpl,i = 1/ Ktt,i vaø

D

IỄ N

Đ

c. Söï taïo phöùc caïnh tranh ( Complexations compeùtitives )  Söï caïnh tranh giöõa hai ligand * Vôùi ion thiocyanat, ion saét (III) taïo phöùc ñoû Fe3+ + SCN ⇄ [Fe(SCN)]2+ ; Ktt,a =103 , logKtt,a =3 * Ion saét (III) coøn taïo phöùc vôùi ion oxalat Fe3+ + C2O42 ⇄ [Fe(C2O4)]+ ; Ktt,b = 2,5.109 , logKtt,b = 9,4 www.facebook.com/daykemquynhonofficial 74 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

do Ktt,b > Ktt,a :

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

phöùc [Fe(C2O4)]+ beàn hôn phöùc [Fe(SCN)]2+

[Fe(SCN)]2+ + C2O42 ⇄ [Fe(C2O4)]+ + SCN [[Fe(C 2 O 4 )] ] [SCN  ] Haèng soá caân baèng K  2 [C 2 O 4 ] [[Fe(SCN )]2 ] [[Fe(C 2 O 4 )] ] [Fe3 ] [SCN  ] K tt,b hay = 2,5.106 K  2 2 3 [C 2 O 4 ] [Fe ] [[Fe(SCN )] ] K tt,a

H

Ơ

N

Xeùt phaûn öùng:

.Q

Haèng soá caân baèng K 

Đ G N

TR ẦN

H Ư

* Ion saét (III) cuõng taïo phöùc vôùi ion thiocyanat Fe3+ + SCN ⇄ [Fe(SCN)]2+ ; Ktt,a = 1.103 Phaûn öùng: [Cu(SCN)]+ + Fe3+ ⇄ [Fe(SCN)]2++ Cu2+

ẠO

* Cho ion thiocyanat vaøo ion ñoàng(II) seõ taïo phöùc xanh luïc Cu2+ + SCN ⇄ [Cu(SCN)]+ ; Ktt,c = 50 = 101,7

[[Fe(SCN )]2 ] [Cu 2 ] [ Fe 3 ] [[Cu (SCN )] ]

10 00

B

[[Fe(SCN )]2 ] [SCN  ][Cu 2 ] hay K  [Fe 3 ][SCN  ] [[Cu (SCN )] ]

K

K tt,a

K tt,c

 20

H

Ó

A

vaäy phöùc[Fe(SCN)]2+ beàn hôn phöùc[Cu(SCN)]+

ÁN

a. Môû ñaàu

-L

Í-

4. CAÂN BAÈNG KEÁT TUÛA ( EÙQUILIBRES DE PREÙCIPITATION )

TO

 Quaù trình hoaø tan moät hôïp chaát ion ít tan :

CxAy (r) ⇄ xCp+ + yAq-

D

IỄ N

Đ

ÀN

Haèng soá caân baèng Ks = [Cp+]x [Aq-]y , laø tích soá tan (produit de solubiliteù), chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä ; vaø pKs =  log Ks

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

 Söï caïnh tranh giöõa hai ion trung taâm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

Vaäy phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn

Cp+/CxAy : caëp nhaän vaø cho anion ; Aq-/CxAy : caëp nhaän vaø cho cation  Goïi s laø ñoä tan (solubiliteù) cuûa hôïp chaát ít tannoàng ñoä baûo hoaø, thöôøng mol/ l Moái quan heä giöõa ñoä tan s vaø tích soá tan Ks Ks = xx yy. s(x+y)

 K  s   x s y  x y 

hay

1 xy

b. Ñieàu kieän ñeå keát tuûa ( Condition de preùcipitation ) www.facebook.com/daykemquynhonofficial 75 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Goïi tích noàng ñoä ion trong dung dòch : Qr = [Cp+]x [Aq-]y Khi Qr < Ks : khoâng coù keát tuûa Qr = Ks : keát tuûa baét ñaàu xaûy ra

Ơ H

TR ẦN

H Ư

N

Khaû naêng taïo keát tuûa cuûa Pb (II) vôùi Cl vaø I Pb2+ + 2Cl ⇄ PbCl2 (r) ; K = 1/ Ks , pKs = 4,6 Pb2+ + 2I ⇄ PbI2 (r) ; K’ = 1/ K’s , pK’s = 8,2

B

Ks’ < Ks hay pKs’ > pKs: keát tuûa PbI2 beàn hôn PbCl2

H

Ó

A

10 00

Xeùt phaûn öùng PbCl2 + 2 I ⇄ PbI2 + 2 Cl [Cl  ]2 [Cl  ]2 [Pb 2 ] K s  '  4.10 3 Haèng soá caân baèng K   2   2 2 [I ] [I ] [ Pb ] K s

ÁN

a. Ñònh nghóa

-L

Í-

5. CAÂN BAÈNG OXYHOÙA KHÖÛ ( EÙQUILIBRE D’OXYDOREÙDUCTION)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Chaát oxyhoaù (Oxydant) laø chaát nhaän moät hay nhieàu electron Chaát khöû (Reùducteur) laø chaát cho moät hay nhieàu electron Ta coù : Ox + ne ⇄ Kh

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

G

Đ

 Söï keát tuûa caïnh tranh ( Preùcipitations compeùtitives )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Vôùi moåi noàng ñoä [Ag+] khaùc nhau, seõ coù [I]kt töông öùng vaø keát tuûa hình thaønh khi [I ]  [I ]kt hay khi pI  pIkt keát tuûa AgI khoâng keát tuûa AgI pI pIkt

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

Vôùi noàng ñoä [Ag+] cho tröôùc keát tuûa baét ñaàu xaûy ra khi Qr = Ks,AgI = [Ag+] [I ]kt vaäy [I]kt = Ks,AgI / [Ag+] hay pI = pKs,AgI  pAg

N

 Vuøng keát tuûa : Xeùt söï keát tuûa AgI khi cho KI vaøo dd AgNO3.

Caëp ox/kh: caëp nhaän–cho electron, ñaëc tröng baèng ñieän theá oxyhoaù-khöû chuaån (Potentiel reùdox standard) (Eo) b. Phaûn öùng oxyhoaù-khöû ( Reùaction reùdox ) Moät caùch toång quaùt giöûa hai caëp oxyhoaù  khöû ox1 + n1 e ⇄ kh1 ; ox1/ kh1 ox2 + n2 e ⇄ kh2 ; ox2/ kh2 Söï trao ñoåi electron giöõa hai caëp naøy taïo thaønh phaûn öùng: www.facebook.com/daykemquynhonofficial 76 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

n2 ox1 + n1 kh2 ⇄ n2 kh1 + n1 ox2 [ kh1]n 2 [ox 2]n1 Haèng soá caân baèng K  [ox1]n 2 [ kh 2]n1

6. PHAÛN ÖÙNG TRONG DUNG DÒCH ( REÙACTIONS EN SOLUTION )

H

Ơ

N

a. Baûn chaát caùc phaûn öùng trong dung dòch

TR ẦN

b. Ñònh luaät taùc duïng khoái löôïng ( Loi d’action des masses )

B

Cho phaûn öùng : aA + bB ⇄ cC + dD

10 00

Khi ñaït caân baèng, ta coù haèng soá caân baèng :

K

[C]ccb [ D]dcb b [ A ]acb [ B]cb

Ó

A

vôùi caùc chaát vaø dung moâi cho tröôùc, K chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä.

ÁN

-L

Í-

H

* Caùch vieát haèng soá caân baèng ( constante de l’eùquilibre ) Caùc chaát khoâng coù trong dung dòch (chaát loûng khoâng tan, chaát raén), hay dung moâi phaûn öùng ñeàu khoâng ñöa vaøo bieåu thöùc haèng soá caân baèng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

 AgI (r) ⇄ Ag+ + I ; K = Ks = [Ag+] [I]  Hg2+ + Cu(r) ⇄ Hg (l) + Cu2+ ; K = [Cu2+]/ [Hg2+]  [ NH 4 ][OH  ] +   NH3 + H2O ⇄ NH4 + OH ; K  K b  [ NH 3 ]

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

N

H Ư

Phaûn öùng xaûy ra giöõa chaát cho cuûa caëp naøy vôùi chaát nhaän cuûa caëp kia

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N U Y

.Q

Chaát nhaän (Accepteur) AM,L CP+ , Aqoxyhoaù

TP

Phaàn töû trao ñoåi (Particule eùchangeùe) H+ L,M Aq- , CP+ e

ẠO

Chaát cho (donneur) AH MLn CxAy khöû

G

Phaûn öùng (Reùaction) Acid-baz Taïo phöùc Keát tuûa Oxyhoaù khöû

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Phaûn öùng xaûy ra laø do söï trao ñoåi caùc phaàn töû giöõa 2 caëp.

c. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä. o d(ln K)  pö H (T) Phöông trình Van t’Hoff:  dT RT 2 ln K T  H o (T ) dT pö . 2 nhö vaäy  d(ln K)   R T ln K T 2

2

1

1

Neáu trong khoaûng nhieät ñoä khaûo saùt pöHo  const www.facebook.com/daykemquynhonofficial 77 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

ln K 2  ln K1 

 pö H o R

(

1 1  ) T2 T1

7. THEÁ ÑIEÄN CÖÏC ( POTENTIEL D’EÙLECTRODE )

Ơ

N

a. Soá oxyhoaù ( Nombre d’oxydation )

Ví duï : soá oxyhoaù cuûa N trong caùc hôïp chaát -I NH2OH

0 N2

I N2 O

B

-II N2H4

10 00

-III NH3

II NO

III N2O3

IV NO2

V N2O5

Í-

H

Ó

A

Moät chaát bò oxyhoaù (chaát khöû)–maát e, soá oxyhoaù taêng Moät chaát bò khöû (chaát oxyhoaù)–nhaän e, soá oxyhoaù giaûm

ÀN

TO

ÁN

-L

Trong phaûn öùng oxyhoaù-khöû, coù söï thay ñoåi soá oxyhoaù cuûa ít nhaát moät nguyeân toá vaø toång soá electron trao ñoåi phaûi baèng 0 (soá e cho = soá e nhaän) 0 2e +II Ví duï: CO2 + 2 Mg  C + 2 MgO +IV +4e 0

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

 Soá oxyhoaù cuûa moät nguyeân toá trong ion ñôn nguyeân töû laø soá ñieän tích cuûa noù  Trong caáu truùc nhieàu nguyeân töû, caùc electron lieân keát giöõa 2 nguyeân toá ñöôïc xem laø thuoäc veà nguyeân toá coù ñoä aâm ñieän cao hôn (ñoä aâm ñieän Pauling) { F(4,0), O(3,5), Cl(3,2), N(3,0), Br(2,8), I(2,5), S(2,5), C(2,5), H(2,2), Fe(1,8), Cr(1,6), Mn(1,5), Na(0,9) }  Baûo toaøn ñieän tích

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

* Moät soá nguyeân taéc ñeå xaùc ñònh soá oxyhoaù.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Soá oxyhoaù xaùc ñònh traïng thaùi oxyhoaù cuûa moät nguyeân toá ôû daïng rieâng leû hay trong caáu truùc cuûa phaân töû hay ion.

Soá oxyhoaù laø soá nguyeân ñaïi soá.

D

IỄ N

Đ

b. Pin vaø ñieän cöïc ( Pile et eùlectrode )  Ñieän cöïc hay nöõa pin (demi-pile) bao goàm hai chaát oxyhoaù vaø khöû cuûa moät caëp oxyhoaù/khöû tieáp xuùc vôùi moät thanh daãn ñieän.

Thanh daãn ñieän coù theå laø moät trong hai chaát cuûa caëp oxyhoaù/khöû.

Hai chaát cuûa caëp oxyhoaù/khöû coù theå laødaïng raén, khí hay trong dung dòch ñieän ly Ví duï: www.facebook.com/daykemquynhonofficial 78 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

+ Thanh Ag nhuùng trong dd Ag+ : caëp Ag+/ Ag + Sôïi Pt nhuùng trong dd chöùa Fe3+, Fe2+ : caëp Fe3+/ Fe2+ + Thanh Pt nhuùng trong dd H+ ñöôïc bao phuû bôûi doøng khí H2 : caëp H3O+ / H2

N

 Boä galvanic (cellule galvanique) hay boä ñieän hoaù (cellule eùlectrochimique) bao goàm hai nöõa pin ñöôïc tieáp xuùc nhau qua vaùch ngaên.

U Y .Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

TR ẦN

c. Söùc ñieän ñoäng ( Force eùlectromotrice )

H Ư

N

G

Chuù yù chieàu cuûa electron vaø chieàu doøng ñieän.

B

Söùc ñieän ñoäng cuûa moät boä galvanic: E = E+  E vôùi E+ vaø E laø theá ñieän cöïc cuûa ñieän cöïc döông vaø ñieän cöïc aâm.

10 00

Söùc ñieän ñoäng laø hieäu theá giöõa hai ñieän cöïc ñöôïc ño khi doøng ñieän qua maïch I ~ 0

Ó

A

d. Theá ñieän cöïc

-L

Í-

H

 Ñieän cöïc chuaån hydro

TO

ÁN

Khoâng theå ño ñieän theá tuyeät ñoái, chæ ño ñöôïc hieäu ñieän theá. Ñeå ño ñieän theá cuûa ñieän cöïc, ngöôøi ta choïn ñieän cöïc chuaån hydro (eùlectrode standard aø hydrogeøne) laøm ñieän cöïc qui chieáu (coù [H3O+]=1mol/l, PH2=1bar) roài so saùnh ñieän theá cuûa ñieän cöïc khaûo saùt vôùi ñieän cöïc chuaån naøy.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

ẠO

TP

Ñoái vôùi pin, theo qui öôùc : Ñieän cöïc xaûy ra phaûn öùng oxyhoaù ñöôïc ghi beân traùi, laø ñieän cöïc aâm () (poâle neùgatif) Ñieän cöïc xaûy ra phaûn öùng khöû, ghi beân phaûi, laø ñieän cöïc döông (+) (poâle positif)

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Ví duï pin Jacobi-Daniell, ñöôïc bieåu dieån nhö sau (-) Zn  Zn2+ Cu2+Cu (+)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

Khi boä galvanic duøng ñeå söû duïng nhö maùy phaùt ñieän thì ñöôïc goïi laø pin.

D

IỄ N

Đ

 Ñònh nghóa

Theá ñieän cöïc hay theá oxyhoaù khöû cuûa moät caëp ox/kh laø söùc ñieän ñoäng cuûa boä galvanic goàm ñieän cöïc chuaån hydro vaø ñieän cöïc cuûa caëp ox/kh khaûo saùt : Pt H2(k) H3O+  ox,kh Pt Töø ñònh nghóa naøy, theá ñieän cöïc chuaån cuûa hydro laø baèng 0 ôû taát caû caùc nhieät ñoä: Eo(H+/ H2) = 0

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 79 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Khi noàng ñoä caùc daïng oxyhoaù vaø khöû ñeàu baèng 1mol/l vaø P = Po = 1bar, theá ñieän cöïc ño ñöôïc laø theá ñieän cöïc chuaån Eo(ox/ kh).

H

Ơ

Ngöôïc laïi, neáu taïi ñieän cöïc khaûo saùt xaûy ra phaûn öùng oxyhoaù ( kh – ne = ox ) thì theá ñieän cöïc mang daáu aâm. Ví duï : Eo (Zn2+/ Zn) =  0,79 V

N

Khi ño neáu taïi ñieän cöïc khaûo saùt xaûy ra phaûn öùng khöû ( ox + ne = kh ) thì theá ñieän cöïc mang daáu döông. Ví duï : Eo (Ag+/ Ag) = +0,74 V

TR ẦN

Phaûn öùng :  ox + ne ⇄  kh

H Ư

N

 Bieåu thöùc

10 00

B

Theá ñieän cöïc theå hieän qua phöông trình Nernst RT [kh ] E (ox / kh )  E o (ox / kh )  ln nF [ox ]

0,059 [kh ] log ôû 25 C, E (ox / kh )  E (ox / kh )  n [ox ] o

-L

Í-

 Caùc loaïi ñieän cöïc

H

Ó

A

o

ÁN

Tuøy baûn chaát chaát daãn ñieän vaø daïng caùc chaát oxyhoaù - khöû, ñieän cöïc ñöôïc chia thaønh:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

* Ñieän cöïc loaïi 1: Kim loaïi nhuùng vaøo dd chöùa ion cuûa chuùng ( M n+M ) : Cu2+Cu ; Cu2+ + 2e = Cu Ñieän cöïc khí PtH2(k)H+ ; 2H+ + 2e = H2

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO G

Đ

e. Phöông trình Nernst ( Formule de Nernst )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Khi theá ñieän cöïc caøng döông, khaû naêng nhaän e cuûa daïng oxyhoaù caøng maïnh vaø khaû naêng nhöôøng e cuûa daïng khöû caøng yeáu.

Khi theá ñieän cöïc caøng aâm, daïng khöû caøng maïnh daïng oxyhoaù caøng yeáu

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

 Ñaùnh giaù

* Ñieän cöïc loaïi 2: Kim loaïi tieáp xuùc vôùi hôïp chaát ít tan nhuùng vaøo dung dòch chöùa muoái cuûa hôïp chaát ít tan ñoù (Aq-CxAyC) : Ñieän cöïc calomel ClHg2Cl2Hg ; Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl * Ñieän cöïc loaïi 3: Kim loaïi trô, thöôøng laø Pt , ñöôïc nhuùng vaøo dd chöùa 2 daïng oxyhoaù vaø khöû ( ox, kh Pt ) : Fe3+, Fe2+ Pt ; Fe3+ + e = Fe2+ f. Phaûn öùng oxyhoaù khöû www.facebook.com/daykemquynhonofficial 80 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Chieàu phaûn öùng ox1 + n1 e ⇄ kh1 ; E1 ox2 + n2e ⇄ kh2 ; E2 ⇄ (2) n2 kh1 + n1 ox2

N H N U Y .Q

 E o2 

G N [kh 2]cb 0,059 log n2 [ox 2]cb

n2 n1 [kh1]cb [ kh 2]cb o Nhaân 2 veá cho n1n2 : n1n2E1 – 0,059 log = n1n2E2 – 0,059 log n2 n1 [ox1]cb [ox 2]cb

10 00

B

o

Í-

n n (E o - E o2 ) log K  1 2 1 0,059

hay K  10

n2 n1 [kh1]cb [ox 2]cb n2 n1 [ox1]cb [kh 2]cb

n 1n 2 ( E o1  E o 2 ) 0, 059

-L

vaäy

H

Ó

A

n 1n 2 (E1o  E o2 )  0,059 log

TO

ÁN

chuù yù: n1n2 laø boäi soá chung nhoû nhaát cuûa n1vaø n2

D

IỄ N

Đ

ÀN

Vôùi n1n2 = 1 * khi E1o– E2o > 0,2V ; K >103 phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn * khi E1o– E2o < 0,2V ; K<10-3 phaûn öùng khoâng xaûy ra

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

[kh1]cb 0,059 log n1 [ox1]cb

TR ẦN

E1o 

E2,cb

H Ư

E1,cb =

Đ

n2 n1 [ kh1]cb [ox 2]cb K n2 n1 [ox1]cb [ kh 2]cb

Khi phaûn öùng ñaït caân baèng ta coù: vaø

ẠO

 Haèng soá caân baèng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

(1)

Khi E1> E2 : ox1 chaát oxyhoaù maïnh vaø kh2 chaát khöû maïnh phaûn öùng xaûy ra theo chieàu (1) Khi E1< E2 : phaûn öùng xaûy ra theo chieàu ngöôïc laïi (2) Khi E1= E2 : phaûn öùng ñaït caân baèng

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Xeùt phaûn öùng: n2 ox1 + n1 kh2

Ơ

Coù hai caëp oxyhoaù-khöû

 Heä thöùc Luther

Xaùc ñònh theá ñieän cöïc chuaån cuûa moät caëp oxyhoaù/khöû töø theá ñieän cöïc chuaån cuûa caùc caëp oxyhoùa/khöû khaùc coù lieân quan ñaõ bieát.

Ví duï: ñoàng coù caùc caëp oxyhoaù/ khöû vôùi caùc theá ñieän cöïc chuaån laø E1o(Cu2+/Cu+) = 0,16V vaø E2o(Cu+/Cu) = 0,52V. Tìm E3o (Cu2+/ Cu)  Ta coù caùc phaûn öùng:

Cu2+ + e = Cu+ (1) ; n1 = 1, E1o www.facebook.com/daykemquynhonofficial 81 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Cu+ + e = Cu (2) ; n2 = 1, E2o Cu2+ + 2e = Cu (3) ; n3 = 2, E3o Nhaän thaáy

(3) = (1)

+ (2)

Ơ U Y .Q E(V) ox

Eo khöû

TR ẦN

Tröôøng hôïp moät trong hai daïng khoâng naèm trong dung dòch.

10 00

B

Ví duï caëp Fe2+Fe : Fe2+ + 2e = Fe (r) vaø E  0,44 

0,059 log[ Fe 2 ] 2

Ngöôøi ta xem nhö Fe hieän dieän öu theá khi [Fe2+] < Clim

A

E(V)

0,059 log C lim 2 =  0,47 V laø ranh giôùi hieän dieän cuûa Fe

H

Ó

Fe2+  0,47V Fe(r)

TO

ÁN

-L

Í-

Vaäy E  0,44 

8.1 , 8.6 , 8.7 , 8.8 , 8.10 9.2 , 9.5 , 9.6 , 9.8 , 9.10 , 9.13

trang 259 – 261 [1] trang 295 – 296 [1]

D

IỄ N

Đ

ÀN

BAØI TAÄP:

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO N

E > E , [ox] > [kh] : daïng oxyhoaù öu theá E < Eo , [ox] < [kh] : daïng khöû öu theá

G

o

H Ư

Khi

[ox ] 0,059 [kh ] 0,059 log log  Eo  [kh ] n [ox ] n

Đ

E  Eo 

ox + ne ⇄ kh

TP

Phaûn öùng :

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

 Vuøng öu theá

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

nhö vaäy

N

n3 E3o = n1E1o + n2 E2o 2 E3o = 1 E1o + 1 E2o E3o = (E1o + E2o)/ 2 = 0,34 V

Theo heä thöùc Luther

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 82 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D.II CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG DUNG DÒCH NÖÔÙC

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNG

N

III.1 MOÄT SOÁ KHAÙI NIEÄM

Ơ

a. Heä(systeøme) (coâ laäp,ñoùng,môû) - moâi tröôøng (ngoaøi heä-milieu exteùrieur)

TP

H Ư

N

G

Đ

+ Döïa vaøo ñieàu kieän tieán haønh: Quaù trình ñaúng aùp (P = const), quaù trình ñaúng nhieät (T = const), Qua ùtrình ñaúng tích (V = const), quaù trình ñoaïn nhieät (adiabatique) (Q = 0)

10 00

B

TR ẦN

+ Döïa vaøo tính thuaän nghòch: Quaù trình thuaän nghòch (transformation reùversible) laø quaù trình khi ñi töø traïng thaùi cuoái veà traïng thaùi ñaàu, heä traûi qua ñuùng caùc traïng thaùi trung gian nhö khi ñi töø traïng thaùi ñaàu ñeán traïng thaùi cuoái.

Quaù trình khoâng thuaän nghòch (transformation irreùversible) khoâng coù tính chaát treân.

H

Ó

A

Trong thöïc teá caùc quaù trình xaûy ra laø quaù trình khoâng thuaän nghòch. Quaù trình thuaän nghòch laø quaù trình lyù töôûng.

ÁN

-L

Í-

Ñaëc ñieåm: Caùc quaù trình thuaän nghòch xaûy ra vôùi toác ñoä voâ cuøng chaäm vaø coù theå xem laø moät daõy lieân tuïc caùc traïng thaùi caân baèng (eùtats d’eùquilibre) noái tieáp nhau.

ÀN

TO

Chuù yù : khaùi nieäm thuaän nghòch nhieät ñoäng khoâng ñoàng nhaát vôùi khaùi nieäm thuaän nghòch ñoäng hoïc (tính 2 chieàu). Thuaän nghòch ñoäng hoïc chæ laø ñieàu kieän caàn ñeå coù thuaän nghich nhieät ñoäng.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

e. Quaù trình (transformation): con ñöôøng maø heä chuyeån traïng thaùi. Caùc loaïi quaù trình:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

d. Traïng thaùi (eùtat): ñaëc tröng bôûi caùc thoâng soá traïng thaùi (T, P,V,C,..) vaø caùc haøm traïng thaùi (U, H,.. )

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

c. Pha (phase): taäp hôïp nhöõng phaàn cuûa heä coù cuøng caùc ñaïi löôïng cöôøng ñoä

N

H

b. Ñaïi löôïng cöôøng ñoä(grandeur intensive), ñaïi löôïng tröông ñoä (grandeur extensive)

D

IỄ N

Đ

III.2 ENTROPI a. Ñònh nghóa.

Entropi, kyù hieäu S, laø moät haøm traïng thaùi ñöôïc ñònh nghóa: Trong moät heä ñoùng, khi quaù trình xaûy ra thuaän nghòch ôû nhieät ñoä T thì söï bieán thieân entropi laø Q tn dS  T Qtn laø löôïng nhieät trao ñoåi vôùi beân ngoaøi khi quaù trình thuaän nghòch xaûy ra.

D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNGwww.facebook.com/daykemquynhonofficial 83

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

H

B

Khi heä coâ laäp, quaù trình laø ñoaïn nhieät Q = 0 , nhö vaäy theo nguyeân lyù II: dS  0 hay S  0

A

10 00

+ neáu heä xaûy ra quaù trình thuaän nghòch thì dS = 0 hay S = const + neáu heä xaûy ra quaù trình khoâng thuaän nghòch thì dS > 0 töùc entropy taêng.

Í-

H

Ó

Trong heä coâ laäp, quaù trình thöïc teá laø quaù trình khoâng thuaän nghòch, seõ xaûy ra theo chieàu taêng entropi.

TO

ÁN

-L

c. Bieán thieân entropi trong moät soá quaù trình thuaän nghòch. ( Variation d’entropie en cas des transformations reùversibles )

ÀN

 Quaù trình ñaúng aùp hay ñaúng tích

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP ẠO

N

TR ẦN

H Ư

b. Bieán thieân entropi trong heä coâ laäp ( Variation d’entropie pour un systeøme isoleù )

G

Đ

Caùc bieåu thöùc treân laø bieåu thöùc toaùn hoïc cuûa nguyeân lyù hai nhieät ñoäng hoïc.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U Y

Q Q hay S   T T

daáu = öùng vôùi quaù trình thuaän nghòch daáu > öùng vôùi quaù trình khoâng thuaän nghòch

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Toång hôïp laïi ta coù: dS 

N

ÔÛ nhieät ñoä T, löôïng nhieät trao ñoåi laø max khi quaù trình xaûy ra thuaän nghòch.

Ơ

N

Khi heä chuyeån töø traïng thaùi 1 sang traïng thaùi 2, söï bieán ñoåi entropi laø : 2 Q tn S12  S2  S1   1 T Q ktn Khi quaù trình laø khoâng thuaän nghòch dS  T Q tn Q ktn  Ta coù dS  ; nhö vaäy Qtn > Qktn T T

IỄ N

Đ

Ta coù Qv = dU = Cv dT vaø Qp = dH = Cp dT

D

quaù trình ñaúng aùp vaø

quaù trình ñaúng tích

S  

C p dT

T C dT S   v T

 Quaù trình ñaúng nhieät

S  

Q 1 Q   Q  T T T

D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNGwww.facebook.com/daykemquynhonofficial 84

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

+ laø tröôøng hôïp quaù trình chuyeån pha cuûa chaát nguyeân chaát ôû aùp suaát xaùc ñònh Q chpha S  Tchpha

H

G

Đ

ÔÛ aùp suaát khoâng ñoåi, entropi cuûa moät chaát nguyeân chaát taêng khi nhieät ñoä taêng.

TR ẦN

H Ư

N

Theo nguyeân lyù ba nhieät ñoäng löïc hoïc : Entropi cuûa moät chaát raén nguyeân chaát coù caáu taïo tinh theå lyù töôûng laø baèng khoâng ôû nhieät ñoä 0oK : limT0 ( ST ) = 0

10 00

B

Aùp duïng tieân ñeà naøy, ngöôøi ta tính ñöôïc entropi tuyeät ñoái chuaån (entropie standard absolue) cuûa caùc chaát ôû caùc nhieät ñoä khaùc nhau dT H onc T hh o dT H ohh T o dT S (T )  S(0)   C (r )    C p ( l)    C p (k ) T Tnc T Thh T 0 T nc T hh T nc

o p

H

Ó

A

o

ÁN

-L

Í-

Chuù yù : tröôøng hôïp chaát raén coù nhieàu daïng thuø hình, phaûi tính söï ñeán chuyeån cuûa caùc daïng naøy

ÀN

TO

III.3 ENTHALPY TÖÏ DO – HAØM GIBBS ( ENTHALPY LIBRE – FONCTION DE GIBBS )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Theo daõy: raén  loûng  khí, ñoä hoån ñoän taêng neân S taêng.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

.Q

Theo nhieät ñoäng hoïc thoáng keâ entropi laø thöôùc ño ñoä hoån ñoän (deùsordre) cuûa heä. Söï taêng entropi cuûa heä laø do söï gia taêng ñoä hoån ñoän.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

d. Nguyeân lyù ba nhieät ñoäng hoïc ( Troisieøme principle de la thermodynamique )

Ơ

N

+ ñoái vôùi khí lyù töôûng, ôû T= const, aùp duïng ñònh luaät Joule ta coù V P S  R ln 2  R ln 1 ( chöùng minh ) V1 P2

D

IỄ N

Đ

a. Ñònh nghóa Enthalpy töï do hay haøm Gibbs, kyù hieäu G, laø moät haøm traïng thaùi ñöôïc ñònh nghóa G = H  TS

Trong heä ñoùng, quaù trình xaûy ra thuaän nghòch, coâng chæ coâng theå tích ta coù dU = Q + W = TdS  pdV vaø dG = dH – d(TS) = dU + d(pV) – d(TS) dG = TdS – pdV + pdV + Vdp –TdS – SdT dG = –SdT + Vdp D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNGwww.facebook.com/daykemquynhonofficial 85

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

nhö vaäy G = f(T,p)

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 G     V ;  p  T

vaø

 G     S  T  p

b. Ñieàu kieän dieãn bieán cuûa heä ( Condition d’eùvolution d’un systeøme )

Ơ

N

Trong heä ñoùng, coâng chæ laø coâng theå tích, ôû ñieàu kieän ñaúng nhieät ñaúng aùp dG = dH – d(TS)

TR ẦN

III.4 HOAÙ THEÁ ( POTENTIEL CHIMIQUE ) a. Ñònh nghóa

10 00

B

Xeùt heä ñoàng theå, ôû T vaø p, bao goàm n caáu töû. Ñoái vôùi heä naøy enthalpy töï do laø haøm G = f (T, p, ni ). Laáy vi phaân toaøn phaàn:

H

Ó

A

 G   G   G    dp   dG   dn i  dT    p  n  T  p,ni   T,ni  i  p,T,nji

Í-

 G   i    n i  p,T ,nji Hoaù theá laø ñaïi löôïng cöôøng ñoä (J/mol , kJ/mol)

TO

ÁN

-L

Ñònh nghóa: hoaù theá, kyù hieäu , laø

Töông töï

dU = Q + W dU = TdS – pdV

vaø

dH = dU+d(pV) = TdS–pdV+pdV+Vdp dH = TdS +Vdp

D

IỄ N

Đ

ÀN

Phöông trình vi phaân treân coù theå vieát : dG = – SdT + Vdp + idni idni ñöa vaøo khi heä coù thaønh phaàn thay ñoåi

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

+ Ñoái vôùi quaù trình khoâng thuaän nghòch, laø quaù trình xaûy ra töï nhieân dGT,p< 0 xaûy ra theo chieàu G giaûm + Ñoái vôùi quaù trình thuaän nghòch, laø quaù trình caân baèng dGT,p = 0 . Khi ñaït caân baèng G khoâng ñoåi

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

.Q

U Y

N

H

( do dH = Qp , SdT = 0 ) Q Theo nguyeân lyù II: dS  hay Q  TdS T Keát hôïp : dGT,p  0

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

dGT,p = Q – TdS

Ñoái vôùi heä coù thaønh phaàn thay ñoåi D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNGwww.facebook.com/daykemquynhonofficial 86

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 U   dU = TdS – pdV +  i dni vôùi i    n  i S,V,nji

H

Ơ

Hoaù theá tính töø caùc haøm treân ñeàu gioáng nhau. Tuy nhieân caàn chuù yù caùc bieán soá khoâng ñoåi khi laáy ñaïo haøm rieâng phaàn caùc haøm treân laø khoâng gioáng nhau.

N

 H   dH = TdS + Vdp +  i dni vôùi i    n i S,p,nji

TR ẦN

Chuù yù ñaïi löôïng mol rieâng phaàn khoâng chæ phuï thuoäc vaøo noàng ñoä maø coøn vaøo baûn chaát caùc caáu töû khaùc coù trong heä.

B

 Tính chaát

Ó

A

10 00

+ Trong ñieàu kieän ñaúng nhieät ñaúng aùp, ñaïi löôïng tröông ñoä cuûa heä baèng toång caùc ñaïi löôïng mol rieâng phaàn cuûa caùc caáu töû trong heä.

Y(T,p, ni) =  ni Ymi ( phöông trình Gibbs-Duhem I )

-L

Í-

H

+ Trong ñieàu kieän ñaúng nhieät ñaúng aùp , toång vi phaân caùc ñaïi löôïng mol rieâng phaàn cuûa heä baèng khoâng :  ni dYmi = 0 ( phöông trình Gibbs-Duhem II )

TO

ÁN

c. Hoaù theá vaø ñaïi löôïng mol rieâng phaàn

D

IỄ N

Đ

ÀN

 Theo ñònh nghóa thì hoaù theá chính laø enthalpy töï do mol rieâng phaàn  G    i    G mi  n i  p ,T ,n j i

Theo tính chaát cuûa ñaïi löôïng mol rieâng phaàn : G =  ni i Caàn chuù yù

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

H Ư

N

G

Đ

Ymi laø ñaïi löôïng cöôøng ñoä phuï thuoäc vaøo T, p vaø thaønh phaàn cuûa heä.

Moät caùch toång quaùt ñaïi löôïng mol rieâng phaàn Ymi khaùc vôùi ñaïi löôïng mol nguyeân chaát Y*mi

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

 Ñònh nghóa: ñoái vôùi caùc ñaïi löôïng tröông ñoä Y, ñaïi löôïng mol rieâng phaàn cuûa caáu töû  Y   i trong heä, kyù hieäu Ymi ñöôïc ñònh nghóa: Ymi    n  i T ,p,nji

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

b. Ñaïi löôïng mol rieâng phaàn ( Grandeurs molaires partielles )

 U   U mi    n  i T ,p,nji

 H   Hmi =   n i  T ,p,nji

vaø

 ni di = 0

 U    i    n  i S,V,nji 

 H   i =   n i S,p,nji

D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNGwww.facebook.com/daykemquynhonofficial 87

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Caùc phöông trình vieát cho ñaïi löôïng mol ñeàu coù theå vieát töông töï cho ñaïi löôïng mol rieâng phaàn

  i   Smi    T  p ,ni,nj

N

G

 Ñoái vôùi khí lyù tuôûng:

TR ẦN

H Ư

+ Khí nguyeân chaát:  (T,p) = o(T) + RTln(p/po) + Khí i trong hoãn hôïp khí: i (T,pi) = oi (T)+ RT ln (pi/po) vôùi o (T), oi (T) laø hoaù theá chuaån ôû nhieät ñoä T

10 00

B

Trong hoãn hôïp khí lyù töôûng theo ñònh luaät Dalton aùp suaát rieâng phaàn cuûa caáu töû i: pi = xi P (xi phaân mol caáu töû i, P aùp suaát toång) i (T,P) = oi (T) + RT ln(P/po) + RT lnxi i (T,P) = oi* (T,P) + RT lnxi

H

Ó

A

neân

-L

Í-

 Ñoái vôùi chaát raén vaø loûng

TO

ÁN

+ Chaát nguyeân chaát:  (T,P)  o (T) + Caáu töû i trong hoãn hôïp lyù töôûng: i(T,P) = oi*(T,P) + RTlnxi  oi(T) + RTlnxi

D

IỄ N

Đ

ÀN

 Ñoái vôùi chaát tan trong dung dòch loaûng lyù töôûng i(T,P)= oi,C(T) + RTlnCi/Co (Co = 1 mol/l)

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP Đ

ẠO

Bieåu thöùc chung:  (T,p) = o(T) + RTlna

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

thì

Ơ

 G     S  T  p,ni

H

 i     Vmi  p T ,ni,nj

N

thì

.Q

 G    V  p   T ,ni

N

Gmi = i = Hmi – T.Smi

U Y

thì

d. Caùc bieåu thöùc tính hoaù theá

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

G = H – TS

e. Caân baèng cuûa moät chaát trong caùc pha khaùc nhau.

Trong heä ñoùng, moät löôïng chaát B toàn taïi trong hai pha , : B ()  B ()

Quaù trình ñaït caân baèng khi hoaù theá cuûa B toàn taïi trong hai pha laø nhö nhau :  () =  ()

D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNGwww.facebook.com/daykemquynhonofficial 88

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

+ Khi  () >  (): chaát B seõ chuyeån töø pha  sang pha  cho ñeán khi hoaù theá cuûa B ôû hai pha baèng nhau.

Ơ

H

Vaäy quaù trình töï nhieân seõ dieãn bieán theo chieàu chuyeån chaát töø nôi coù hoaù theá cao ñeán nôi coù hoaù theá thaáp.

N

+ Khi  () <  (): chaát B seõ chuyeån töø pha  sang pha  cho ñeán khi hoaù theá cuûa B ôû hai pha baèng nhau

.Q TP

10 00

B

 Entropi taïo thaønh chuaån : laø entropi cuûa phaûn öùng taïo thaønh chuaån, tính töø entropi chuaån tuyeät ñoái cuûa caùc chaát tham gia phaûn öùng f So (T) =  k Sko (T) b. Enthalpy töï do

H

Ó

A

 G (T, P, )     i  i (T, P, )  Enthalpy töï do phaûn öùng  pö G (T, P, )      T ,P

ÁN

-L

Í-

 G o     i  i o (T) Enthalpy töï do phaûn öùng chuaån  pöG o (T)      T ,P

TO

Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä :

ÀN

 G    S ;  T  p

Đ IỄ N

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TR ẦN

H Ư

N

  ( pöSo )   pöC op (T)    Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä:  T  T p  T2 dT vaäy  pöSo (T2 )   pöSo (T1 )    pöCop (T) T T1

+ töø 

D

pöSo (T) = ( So/  )T,P =  i Sio (T)

Đ

 Entropi phaûn öùng chuaån :

G

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

a. Entropi

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

III.5. CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG PHAÛN ÖÙNG ( GRANDEURS DE REÙACTION )

ta co ù

  ( pöG o (T ))      pöSo (T )   iSi o (T )    T p  T2

 pöG o (T2 )   pöG o (T1 )    pöSo (T)dT T1

+ pöGo(T) = pöHo(T)  T.pöSo(T) (do G=H–TS)

D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNGwww.facebook.com/daykemquynhonofficial 89

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

T2



 pöG o (T1 ) T1

T2

 pö H o (T)

T1

T2

 

dT

H

Ơ

N

 Enthalpy töï do taïo thaønh chuaån f Go(T) = f Ho(T)  T. f So(T)

.Q

ẠO

c. Ñaïi löôïng taïo thaønh cuûa caùc ion trong dung dòch nöôùc

2Na(r) + Cl2(k)

2H+(aq) + 2Cl(aq), pöHo1

H2O

2Na+(aq)+2Cl(aq), pöHo2

H Ư

H2O

TR ẦN

H2(k) + Cl2(k)

N

G

Đ

Xeùt phaûn öùng taïo thaønh caùc ion, ñoàng thôøi cation vaø anion, trong dung dòch nöôùc töø caùc ñôn chaát nhö :

10 00

B

Töø thöïc nghieäm, ngöôøi ta xaùc ñònh ñöôïc naêng löôïng cuûa caùc phaûn öùng naøy.

Ó

A

Döïa vaøo qui öôùc, ôû taát caû caùc nhieät ñoä: fHo (H+,aq)= 0 ; fGo (H+,aq)= 0 ; So(H+,aq)= 0 ; Cpo (H+,aq) = 0

ÁN

-L

Í-

H

Ngöôøi ta xaùc ñònh ñöôïc naêng löôïng taïo thaønh cuûa caùc ion trong dung dòch.

1.3 , 1.4 , 1.6 , 1.7 2.6

trang 29 [2] trang 49 [2]

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

BAØI TAÄP:

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

coù theå tính enthalpy töï do phaûn öùng chuaån töø enthalpy töï do taïo thaønh chuaån : pö Go(T) =  i fGio(T)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 pöG o (T2 )

  H o (T )    pö  T2 p

N

+ Phöông trình Gibbs-Helmholtz   ( pöG o (T)/ T )   T 

D.III AÙP DUÏNG CAÙC NGUYEÂN LYÙ NHIEÄT ÑOÄNG TRONG HEÄ ÑOÙNGwww.facebook.com/daykemquynhonofficial 90

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG D.IV CAÂN BAÈNG HOAÙ HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG IV.1 ÑIEÀU KIEÄN DIEÃN BIEÁN CUÛA HEÄ a. Enthalpy töï do phaûn öùng

N Ơ H

N

G

dG = d(HTS) = dH – TdS – SdT dH = d(U+pV) = dU+ pdV+Vdp = Q –pdV + pdV+ Vdp dG = Q +Vdp –TdS –SdT (1)

theo nguyeân lyù II:

dS 

Q hay T

Q  TdS (2)

B

keát hôïp (1) vaø (2) :

TR ẦN

H Ư

vôùi

A

10 00

dG  TdS + Vdp –TdS –SdT dG  –SdT + Vdp

-L

Í-

H

Ó

so saùnh vôùi phöông trình dG =  SdT + Vdp + pöG d ta ruùt ra pöG d  0

ÀN

TO

ÁN

*pöG <0, d >0: heä dieãn bieán theo chieàu thuaän *pöG >0, d <0:heä dieãn bieán theo chieàu nghòch *pöG = 0: heä ñaït caân baèng.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

Đ

b. Chieàu cuûa quaù trình

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

dG =  SdT + Vdp + pöG d

U Y

ta coù

.Q

pöG =  i i ( ñôn vò J/mol )

TP

maø

ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Trong heä ñoùng, chæ xaûy ra moät phaûn öùng hoaù hoïc ta coù: dG =  SdT + Vdp +  i dni hay dG =  SdT + Vdp +  i i d (do dni = i d)

D

IỄ N

Đ

IV.2 CAÂN BAÈNG HOAÙ HOÏC ( EÙQUILIBRE CHIMIQUE ) a. Bieåu thöùc Tính hoaù theá: i=oi+RTlnai ( ai hoaït ñoä caáu töû i ) Ta coù

pöG =  i i =  i io + RT  i lnai pöG =  i io + RT ln( aii )

D.IV CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 91 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Vôùi

pöGo(T) =  i io(T)

Ta coù :

pöG (T,p,) = pöGo(T) + RT ln( aii(T,p,))

b. Haèng soá caân baèng ( Constante d’eùquilibre )

H

Ơ

N

Khi ñaït caân baèng pöG (T,p, ) = pöGo(T) + RTln ( ai,cbi) = 0

A

lnK (T2) = lnK(T1) +  ( pöHo(T) / RT2 ) dT

Ó

Khi T1  T2 heïp, pöHo ~const :

-L

Í-

H

 pö H o  1 1    ln K (T2 )  ln K (T1 )  R  T2 T1 

TO

ÁN

d. Caùc bieåu thöùc tính haèng soá caân baèng

ÀN

 P  K (T)   (n i ,cb )  o   np 

RT + pi  n i ; V

 RT  K (T)   (n i ,cb )  o   Vp 

+ p i = xi P ;

P K (T)   ( x i ,cb )  o  p 

IỄ N

Đ

n + pi  i P ; n

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

B

* Ñoái vôùi phaûn öùng thu nhieät pöHo > 0 : khi T taêng, K taêng * Ñoái vôùi phaûn öùng toaû nhieät pöHo < 0 : khi T taêng, K giaûm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

TR ẦN

H Ư

 pö H o (T)   ln K (T)     RT 2  T  p

N

G

Phöông trình ñaúng aùp Van t’Hoff :

 Heä pha khí lyù töôûng : K(T) =  (pi,cb /po) i

D

.Q

U Y Đ

ẠO

c. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä.

TP

vì pöGo(T) chæ phuï thuoäc nhieät ñoä neân K chæ phuï thuoäc nhieät ñoä.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

ñaët  ai,cbi = K(T) goïi laø haèng soá caân baèng vaäy RT ln K(T) = –pöGo(T)

 pö

i

,

pö=i

 pö

i

D.IV CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

 pö

i

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 92 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Heä pha khí co ùmaët pha raén, loûng nguyeân chaát : caùc pha raén, loûng nguyeân chaát naèm ôû caùc pha khaùc neân khoâng xuaát hieän trong K  Heä hoãn hôïp lyù töôûng caùc chaát ngöng tuï : K(T) =  xi,cbi  Dung dòch loaûng lyù töôûng: K(T) = (Ci,cb /Co)i

Ơ H

10 00

B

Moät soá ñaïi löôïng ñaëc tröng traïng thaùi caân baèng

 Ñoä chuyeån hoaù: laø tæ soá cuûa löôïng taùc chaát ñaõ phaûn öùng so vôùi löôïng ban ñaàu

Ó

A

n i (0)  n i ( t )  ;  i n i (0) n i (0)

0< <1

Í-

H



ÁN

-L

 Ñoä phaân ly: laø tæ soá cuûa löôïng chaát ñaõ phaân ly so vôùi ban ñaàu  = löôïng chaát ñaõ phaân ly / löôïng chaát ban ñaàu ; 0 <  < 1

ÀN

TO

 Hieäu suaát lyù thuyeát luùc caân baèng laø tæ soá löôïng saûn phaåm thu ñöôïc luùc caân baèng so vôùi löôïng saûn phaåm taïo thaønh neáu phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N U Y

.Q TP ẠO Đ

TR ẦN

f. Bieåu thò traïng thaùi caân baèng cuûa heä

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

K3 = K1q . K2r

do ñoù :

G

N

(3) = q.(1) + r.(2) pöG3o = q. pöG1o + r.pöG2o RT lnK3 = –q.RT lnK1 – r.RT lnK2 = –RT ln(K1q.K2r)

H Ư

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

e. Moái quan heä giöõa caùc haèng soá caân baèng vôùi moái quan heä ta coù

N

 Heä nhieàu pha : + pha raén, loûng nguyeân chaát naèm ôû pha khaùc, khoâng ñöa vaøo bieåu thöùc K + pha khí naèm caân baèng vôùi pha loûng, dung dòch thì tính baèng aùp suaát.

D

IỄ N

Đ

* Tyû troïng cuûa moät hoãn hôïp khí so vôùi khoâng khí: d = M/ 29 ; vôùi M = ( ni Mi ) /  ni

IV.3 BAÄC TÖÏ DO CUÛA MOÄT HEÄ ( VARIANCE D’UN SYSTEØME ) a. Ñònh nghóa Moät heä ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc thoâng soá traïng thaùi:

D.IV CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 93 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

caùc thoâng soá beân ngoaøi nhö T, P vaø caùc thoâng soá thaønh phaàn nhö noàng ñoä Ci hay phaân mol xi hay aùp suaát rieâng phaàn pi.

Ơ

H

 Ñònh nghóa : Baäc töï do cuûa moät heä laø soá thoâng soá nhieät ñoäng ñoäc laäp ñuû ñeå xaùc ñònh heä ôû traïng thaùi caân baèng , kyù hieäu laø v.

N

Nhöng caùc thoâng soá naøy khoâng ñoäc laäp, giöõa chuùng toàn taïi caùc moái quan heä raøng buoäc, nhö vaäy chæ coù moät soá thoâng soá laø ñoäc laäp.

10 00

B

+ Heä thöùc cuûa haèng soá caân baèng + Ñònh nghóa phaàn mol  xi = 1 trong moåi pha + Bieåu thöùc aùp suaát chung  pi = P + Caùc ñaúng thöùc töø ñieàu kieän caân baèng pha

Ó

A

b. Qui taéc pha Gibbs

Í-

H

 Ñieàu kieän caân baèng pha

ÁN

-L

Qui luaät chung: Caùc quaù trình xaûy ra theo chieàu höôùng san baèng caùc thoâng soá cöôøng ñoä.

ÀN

TO

Trong heä ñoùng, heä seõ toàn taïi caân baèng vôùi ba ñieàu kieän:

D

IỄ N

Đ

+ Caân baèng nhieät ñoä: nhieät ñoä cuûa caùc pha phaûi baèng nhau T() = T() = … + Caân baèng cô hoïc: aùp suaát taùc ñoäng leân caùc pha phaûi baèng nhau P() = P() = … + Caân baèng hoaù hoïc: hoaù theá cuûa moåi caáu töû trong taát caû caùc pha phaûi baèng nhau i() = i() = …

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H Ư

Caùc phöông trình lieân heä coù theå laø :

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

N

G

Đ

ẠO

Ñeå xaùc ñònh baäc töï do, ta aùp duïng coâng thöùc : v = P -R P : toång soá caùc thoâng soá traïng thaùi moâ taû heä R : toång soá caùc phöông trình lieân heä giöõa caùc thoâng soá traïng thaùi

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

Ví duï: traïng thaùi cuûa khí lyù töôûng ñöôïc xaùc ñònh bôûi 3 thoâng soá T,P,V. Tuy nhieân giöõa chuùng laïi coù moái quan heä PV= nRT, neân ñeå xaùc ñònh traïng thaùi cuûa heä, ta chæ caàn 2 thoâng soá, thoâng soá coøn laïi laø phuï thuoäc, do ñoù v = 3–1= 2

 Qui taéc pha Gibbs Trong heä ñoùng goàm n caáu töû coù maët trong  pha naèm caân baèng nhau. Baäc töï do cuûa moät heä ñöôïc xaùc ñònh bôûi qui taéc pha Gibbs:

D.IV CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 94 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

v=n–r–q+a–

Ơ H

H Ư

N

c. YÙ nghóa cuûa baäc töï do

TR ẦN

Xaùc ñònh soá thoâng soá aûnh höôûng ñeán traïng thaùi caân baèng cuûa heä.

10 00

B

IV.4 SÖÏ CHUYEÅN DÒCH CAÂN BAÈNG ( DEÙPLACEMENT D’EÙQUILIBRE )

H

Ó

A

Ñieàu caàn bieát laø caân baèng seõ chuyeån dòch theo chieàu naøo khi thay ñoåi moät trong caùc thoâng soá traïng thaùi

-L

Í-

a. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä

TO

ÁN

o d ln K  pö H Phöông trình ñaúng nhieät Van t’Hoff :  dT RT 2

D

IỄ N

Đ

ÀN

* Vôùi phaûn öùng thu nhieät (pöHo> 0): taêng nhieät ñoä, laøm taêng haèng soá caân baèng vaø caân baèng chuyeån dòch theo chieàu thuaän laø chieàu thu nhieät.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

Đ

@ Söï chuyeån traïng thaùi cuûa chaát nguyeân chaát

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

CaCO3(r)  CaO(r) + CO2(k)

TP

@ Phaân huûy carbonat calci:

.Q

N2(k) + 3 H2(k)  2 NH3(k)

ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

@ Toång hôïp ammoniac:

U Y

N

Caùc ví duï

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

vôùi n : soá caáu töû cuûa heä r : soá phöông trình caân baèng hoaù hoïc ñoäc laäp q : soá heä thöùc boå sung giöõa caùc thoâng soá traïng thaùi luùc caân baèng cuûa caùc caáu töû trong cuøng moät pha a : soá thoâng soá beân ngoaøi, thöôøng laø 2 ( T,P )  : soá pha

* Vôùi phaûn öùng toaû nhieät (pöHo< 0): taêng nhieät ñoä, laøm giaûm haèng soá caân baèng vaø caân baèng chuyeån dòch theo chieàu nghòch laø chieàu thu nhieät Toång quaùt:moïi söï taêng nhieät ñoä ñeàu dòch chuyeån caân baèng theo chieàu thu nhieät. b. Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä caùc chaát Ta coù:

pöG = pöGo + RT ln( aii)

D.IV CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 95 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

pöG = RT lnK + RT ln aii  RT ln

 a i i K

N

* aii = K; pöG = 0 heä ôû traïng thaùi caân baèng * aii < K; pöG < 0 heä dieãn ra theo chieàu thuaän * aii > K; pöG > 0 heä dieãn ra theo chieàu nghòch

U Y

Đ

Khi caân baèng K = ai,cbi =  xi,cbi (p/po)pö = const

H Ư

N

G

* Neáu pö>0 (phaûn öùng taêng soá mol khí), khi taêng aùp suaát p, (p/po)pö taêng, do ñoù  xi,cbi giaûm, caân baèng chuyeån dòch theo chieàu traùi, töùc laø chieàu giaûm soá mol khí

TR ẦN

* Neáu pö<0 (phaûn öùng giaûm soá mol khí), khi taêng aùp suaát p,(p/po)pö giaûm, doñoù  xj,cbj taêng, caân baèng chuyeån dòch theo chieàu phaûi, töùc laø chieàu giaûm soá mol khí

10 00

B

* Neáu pö =0, (p/po)pö = 1 khoâng ñoåi, do ñoù caân baèng khoâng bò chuyeån dòch.

Ó

A

Toång quaùt : moïi söï taêng aùp suaát trong ñieàu kieän ñaúng nhieät laøm heä dòch chuyeån caân baèng theo chieàu giaûm soá mol khí.

-L

Í-

H

d. Aûnh höôûng cuûa caáu töû trô ( Influence de l’introduction d’un constituant inactif )

TO

ÁN

Caáu töû trô laø caáu töû khoâng tham gia phaûn öùng

ÀN

 Tröôøng hôïp ñöa khí trô vaøo heä khí lyù töôûng

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

.Q

Trong heä kín, ôû nhieät ñoä T coù chöùa moät pha khí.

Xem caùc khí laø lyù töôûng aj = pj / po = xj p / po

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Boû qua aûnh höôûng cuûa aùp suaát ñeán caùc pha ngöng tuï ( raén, loûng).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

c. Aûnh höôûng cuûa aùp suaát

D

IỄ N

Đ

+ ÔÛ ñieàu kieän nhieät ñoä vaø theå tích khoâng ñoåi pö

 RT  K   n i ,cb  o   const K =  Vp  vieäc theâm khí trô vaøo heä khoâng gaây ra söï chuyeån dòch caân baèng. i

ai,cbi

+ ÔÛ ñieàu kieän nhieät ñoä vaø aùp suaát khoâng ñoåi K =  ai,cbi K   n i ,cb

i

 p   o   np 

D.IV CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

pö

 const

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 96 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

* Neáu pö = 0 ; khi theâm khí trô , n taêng , ( p/ npo)pö = 1 khoâng ñoåi , do ñoù caân baèng khoâng dòch chuyeån

H

Ơ

* Neáu pö < 0 ; khi theâm khí trô (n taêng) , ( p/ npo)pö taêng, do ñoù  ni,cbi giaûm, caân baèng dòch chuyeån theo chieàu nghòch– chieàu taêng soá mol

N

* Neáu pö > 0 ; khi theâm khí trô ( n taêng ), ( p/ npo)pö giaûm, do ñoù  ni,cbi taêng, caân baèng dòch chuyeån theo chieàu thuaän – chieàu taêng soá mol

TR ẦN

* Neáu pö = 0 (soá mol chaát tan khoâng ñoåi), khi theâm dung moâi trô (coù taùc duïng pha loaõng), V taêng, (CoV)pö =1, caân baèng khoâng dòch chuyeån

10 00

B

* Neáu pö > 0 , khi theâm dung moâi trô V taêng, (CoV)pö taêng, do ñoù  nii taêng, caân baèng dòch chuyeån theo chieàu thuaän laø chieàu laøm taêng soá mol chaát tan

Ó

A

* Neáu pö < 0 , khi theâm dung moâi trô V taêng, (CoV)pö giaûm, do ñoù  nii giaûm, caân baèng dòch chuyeån theo chieàu nghòch laø chieàu laøm taêng soá mol chaát tan

-L

Í-

H

Toång quaùt: Söï pha loaõng moät heä loûng ôû caân baèng laøm chuyeån dòch caân baèng theo chieàu taêng soá mol chaát tan

ÀN

TO

ÁN

Ngoaøi ra töø heä thöùc treân cuõng cho thaáy : vieäc theâm moät löôïng nhoû chaát tan trô vaøo heä maø khoâng gaây ra thay ñoåi theå tích cuõng khoâng aûnh höôûng ñeán caân baèng cuûa dung dòch loaõng lyù töôûng.

D

IỄ N

Đ

IV.5 KHAÛO SAÙT MOÄT HEÄ ( EÙTUDE D’UN SYSTEØME )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

G

Đ

i

n C  K    i,ocb   o i ,cbpö  const (C V )  C 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q i

ẠO

Ñoái vôùi heä pha loûng, ôû T khoâng ñoåi, laø dung dòch loaõng lyù töôûng.

TP

 Tröôøng hôïp caùc heä khaùc

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

Toång quaùt: Vieäc theâm khí trô ôû ñieàu kieän nhieät ñoä vaø aùp suaát khoâng ñoåi vaøo moät heä khí luùc caân baèng laøm chuyeån dòch caân baèng theo chieàu taêng soá mol khí

Xeùt heä

CaO (r) + CO2 (k) ⇄ CaCO3 (r)

Ôû 1073 K, phaûn öùng toång hôïp CaCO3 coù haèng soá caân baèng K = 2,50.

Phaûn öùng tieán haønh trong moät bình coù theå tích khoâng ñoåi V= 10 lít.

Ban ñaàu coù no = 0,2 mol CaO vaø cho vaøo töø töø moät löôïng n mol CO2 .

Khaûo saùt söï bieán ñoåi aùp suaát pCO2 theo löôïng n CO2 cho vaøo.

D.IV CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 97 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Heä khaûo saùt khi ôû caân baèng, v=3–1–0+2–3=1 Nhö vaäy khi coá ñònh moät thoâng soá ôû ñaây laø T=1073 K, traïng thaùi caân baèng ñöôïc xaùc ñònh.

1 1 p CO    0,4 bar K 2,5 2

N

 Khaûo saùt quaù trình:

H

Ơ

 Luùc ñaàu khi chöa cho CO2 vaøo, pCO2 = 0. i p CO ,cb a i Khi cho daàn CO2 vaøo. Ta co ù  pö G  RT ln  RT ln K p CO

U Y

2

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

H Ư

Tieáp tuïc cho CO2, heä vaãn coù caân baèng vaø pCO2 vaãn giöõ khoâng ñoåi khi vaãn coøn CaO

TR ẦN

Caân baèng seõ phaù vôõ khi löôïng CO2 cho vaøo laø n2 = n1 + no = 0,045 + 0,2 = 0,245 mol

10 00

B

 Sau ñoù löôïng CO2 cho vaøo seõ laøm taêng pCO2 cuûa heä.

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

Ñoà thò pCO2 = f(n) goàm 3 ñoaïn 0  n  n1 : pCO2 = n (RT/V) = 8,92 n n1  n  n2 : pCO2 = pCO2,cb = 0,4 bar : pCO2 = (n–no)(RT/V) = 8,92 (n – no) n2  n

TO

BAØI TAÄP:

3.2 , 3.3 4.7

trang 69 [2] trang 96 [2]

D

IỄ N

Đ

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

Đ

ẠO

TP

 Khi pCO2 = pCO2,cb = 0,4 bar , pöG = 0 , heä coù caân baèng vaø baét ñaàu xuaát hieän CaCO3 khi löôïng CO2 ñöa vaøo laø p CO 2,cb .V 0,4.10 n1    0,045mol RT 0,0831.1073

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Khi pCO2 < pCO2,cb , pöG > 0, phaûn öùng khoâng xaûy ra, CO2 tích tuï daàn vaø pCO2 taêng.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

2

D.IV CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC TRONG HEÄ ÑOÙNG

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 98 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

2

10 00

B

pöHo(T) = pöHo(To) +  pöCpo dT  pöHo(To) pöSo(T) = pöSo(To) +  (pöCpo/T) dT  pöSo(To)

A

Caùc soá lieäu chuaån trong soå tay laø ôû T=298oK

Í-

H

Ó

Töø söï gaàn ñuùng treân: pöGo(T) = pöHo(To)  TpöSo(To)

ÁN

-L

Khi khoâng coù söï chuyeån pha trong vuøng khaûo saùt : pöGo(T) =  + T laø haøm tuyeán tính maø ñoä doác  = pöSo

ÀN

TO

Ngöôïc laïi, khi coù söï chuyeån pha cuûa M hay MxOy , pöSo (cuõng nhö pöHo) seõ bieán ñoåi, daãn ñeán söï thay ñoåi ñoä doác cuûa pöGo = f(T).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

.Q TP ẠO Đ

H Ư

y

TR ẦN

x

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

y

N

x

G

a. Söï gaàn ñuùng Ellingham ( Approximation d’Ellingham ) x 2 2 M  O 2 (k )  M x O y Phaûn öùng taïo thaønh oxyd: y y o o o Ta coù pöG (T) = pöH (T)  T pöS (T) 2 x  pö H o (T)   tt H o M O  2  tt H o M vôùi y y 2 x  pöSo (T)  So M O  2 So M  So O y y Ñònh luaät Kirchoff vaø söï gaàn ñuùng Ellingham.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

H

Theo qui öôùc, phöông trình phaûn öùng taïo oxyd MxOy töø ñôn chaát M ñöôïc vieát vôùi söï tham gia cuûa 1 mol O2.

Ơ

Khaûo saùt phaûn öùng oxyhoaù khöû trong moâi tröôøng khí khoâ ( chuû yeáu O2).

Chaát khöû laø ñôn chaát M ( kim loaïi hay khoâng kim loaïi ) vaø chaát oxyhoaù laø moät oxyd MxOy. Ta coù caëp MxOy / M

N

1. GIAÛN ÑOÀ ELLINGHAM ( DIAGRAMMES D’ELLINGHAM )

D

IỄ N

Đ

Ñoái vôùi moät caëp oxyhoaù khöû MxOy/ M toaøn boä caùc ñoaïn cuûa ñöôøng pöGo = f(T) taïo thaønh giaûn ñoà Ellingham. b. Xaây döïng giaûn ñoà ( Traceù du diagramme )  Daáu cuûa ñoä doác (Signe de la pente) Trong vuøng nhieät ñoä khoâng coù söï chuyeån pha, tuøy giaù trò khí maø ñoä doác cuûa caùc ñoaïn thaúng coù daáu khaùc nhau (tö lieäu 3/149) E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 99 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ H

B

Sô ñoà chuyeån hoaù

10 00

x T  Tnc,M : 2 M (l)  O 2 (k ) y

C) (

2 M x O y (r ) y

A) (

2 M x O y (r ) ) y

Ó

A

B) Tnc.M : M (r ) ( M ( l)

ÁN

-L

Í-

H

x T  Tnc.M : 2 M (r )  O 2 (k ) y x Töø ñaây ta coù : (C)  (A)  2 (B) y

ÀN

TO

Vaäy :  pöSoC (Tnc,M )   pöSoA (T o )  2

x H o nc,M y Tnc,M

Đ IỄ N

x H o nc,M y

  pöSoA (T o )   pö H oA (T o )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

 Söï chuyeån traïng thaùi cuûa ñôn chaát M

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N .Q TP G

N

H Ư

Giaû thieát: Tnoùngchaûy(M) < Tnoùngchaûy(MxOy) vaø Thoùahôi(M) < Thoùahôi(MxOy) (tö lieäu 4/ 150)

Đ

ẠO

 Söï chuyeån traïng thaùi (Changement d’eùtat)

 pö H oC (Tnc,M )   pö H oA (T o )  2

D

U Y

@ Tröôøng hôïp khí = 0 S (r) + O2 (k) = SO2 (k) ; khí = 0 (f) Söï bieán thieân entropi raát ít, ñoä doác  gaàn baèng khoâng.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

@ Tröôøng hôïp khí < 0 , thöôøng xaûy ra khi M vaø MxOy ñeàu ôû pha ngöng tuï.

4/5 V(r) + O2 (k) = 2/5 V2O5 (r) ; khí = 1 (c) Coù söï giaûm soá mol khí khi phaûn öùng.Ñoä hoãn ñoän cuûa heä giaûm, pöSo aâm. Ñoä doác  cuûa ñöôøng thaúng laø döông.

N

@ Tröôøng hôïp khí > 0 2 Si (r) + O2 (k) = 2 SiO (k) ; khí =+1 (a) Phaûn öùng vôùi söï taêng soá mol khí. Söï hoãn ñoän cuûa heä taêng neân pöSo döông. Ñoä doác  cuûa ñöôøng Ellingham laø aâm

Khi chuyeån traïng thaùi, M noùng chaûy. Entropi cuûa phaûn öùng giaûm pöSoC < pöSoA. Do ñoù ñoä doác ñöôøng thaúng pöGo= f(T) taêng (tö lieäu 6/ 151). Ñieàu naøy cuõng töông töï nhö khi hoaù hôi.

Toång quaùt: khi nhieät ñoä taêng, ñôn chaát M chuyeån traïng thaùi , ñöôøng Ellingham cuûa caëp oxyhoaù khöû MxOy / M coù ñieåm gaõy vôùi söï taêng ñoä doác.

E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 100 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Söï chuyeån traïng thaùi cuûa oxyd MxOy Sô ñoà chuyeån hoaù x T  Tnc,M O : 2 M (l)  O 2 (k ) y x

y

D) M x O y ( r ) ( M x O y ( l)

Tnc.M O :

x

  pö H oC

y

H

H Ư

y

TR ẦN

Khi MxOy noùng chaûy, söï taêng entropi phaûn öùng daãn ñeán söï giaûm ñoä doác ñöôøng Ellingham (tö lieäu 8/152). Ñieàu naøy töông töï nhö khi hoaù hôi.

10 00

B

Toång quaùt : khi nhieät ñoä taêng, MxOy chuyeån traïng thaùi, ñöôøng Ellingham pöGo= f(T)cuûa caëp MxOy / M coù ñieåm gaõy vôùi söï giaûm ñoä doác.

H

Ó

A

c.Vuøng beàn cuûa caùc daïng cuûa caëp oxyhoaù khöû (Domaine de stabiliteù des espeøces d’un couple)

ÁN

-L

Í-

Khi heä toàn taïi 3 pha M(r, l), MxOy(r, l) vaø O2(k) thì baäc töï do cuûa heä laø v = n–r–q+a– =3–1–0 +2–3= 1, heä 1bieán, toàn taïi moái quan heä P = f(T)

TO

Phaûn öùng:

ÀN

ÔÛ nhieät ñoä T,

x 2 2 M ( r , l)  O 2 ( k )  M x O y ( r , l) y y i PO ,cb a i  pöG  RT ln  RT ln K PO 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

x  pö H oE (Tnc,M O )   pö H oC (Tnc,M )  2 H o nc,M O y x

  pöSoC

y

ẠO

x

Đ

y

G

x

x H o nc,M O )   S (Tnc,M )  2 y Tnc,M o pö C

N

 S (Tnc,M O o pö E

TP

Nhö vaäy:

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Ta coù

2 M x O y (r ) ) y

C) (

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

y

N

x

U Y

x M ( l)  O 2 ( k ) y 2 ( E )  (C)  ( D ) y

T  Tnc.M O : 2

Ơ

N

y

.Q

x

2 M x O y ( l) y

E) (

2

D

IỄ N

Đ

(Tö lieäu 11/154)  khi PO2 = PO2,cb , pöG = 0 , heä caân baèng (S1)

 khi PO2 > PO2,cb, pöG < 0, heä chuyeån dòch caân baèng theo chieàu thuaän taïo ra oxyd Cho neân vuøng naèm phía treân ñöôøng caân baèng laø vuøng beàn cuûa oxyd MxOy (S2)  khi PO2 < PO2,cb, pöG > 0,heä chuyeån dòch caân baèng theo chieàu taïo ra ñôn chaát M Vuøng naèm phía döôùi ñöôøng caân baèng laø vuøng beàn cuûa ñôn chaát M (S3)

E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 101 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

2. ÖÙNG DUÏNG GIAÛN ÑOÀ ELLINGHAM Treân giaûn ñoà, caùc ñöôøng y = RT lnPO2 / Po ñöôïc theå hieän ñoàng thôøi vôùi caùc ñöôøng pöGio= f(T) ñaëc tröng cho PO2 = PO2 i,cb. ÔÛ ñaây O2 laø khí duy nhaát coù trong heä coøn M, MxOy laø chaát ngöng tuï.

Ơ

N

a. Söï aên moøn kim loaïi baèng oxy (Corrosion d’un meùtal par le dioxygeøne)

TR ẦN

H Ư

N

Döïa vaøo caùc ñöôøng pöGio=f(T) vaø y = RT lnPO2, xaùc ñònh ñöôïc caùc giaù trò cuûa PO2, ñieàu naøy giuùp:

10 00

B

 Xaùc ñònh nhieät ñoä aên moøn giôùi haïn Tgh (tö lieäu 14/156) Moät kim loaïi M döôùi aùp suaát PO2 cho tröôùc, kim loaïi seõ bò aên moøn khi ñöôøng y=RTlnPO2 naèm phía treân ñöôøng pöGo(T) ( vuøng beàn MxOy ). Khi PO2 taêng, Tgh taêng.

H

Ó

A

 Ñaùnh giaù aùp suaát aên moøn PO2,cb (tö lieäu 15/156) ÔÛ nhieät ñoä cho tröôùc, aùp suaát aên moøn cuûa caùc kim loaïi phuï thuoäc vaøo gía trò pöGio(T).

Aùp suaát aên moøn giaûm khi pöGio(T) giaûm.

TO

ÁN

-L

Í-

Keát luaän: Aên moøn kim loaïi bôûi oxy seõ xaûy ra + khi ôû nhieät ñoä T cho tröôùc, aùp suaát rieâng phaàn PO2 lôùn hôn aùp suaát aên moøn PO2,cb + khi ôû aùp suaát rieâng phaàn PO2 cho tröôùc, nhieät ñoä cuûa heä nhoû hôn nhieät ñoä giôùi haïn aên moøn Tgh.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Nhìn chung, caùc aùp suaát aên moøn raát thaáp,cho neân ña soá kim loaïi bò aên moøn trong khoâng khí. Ngoaïi tröø moät soá kim loaïi quyù (Pt, Au, …) coù aùp suaát aên moøn cao neân coù theå toàn taïi trong töï nhieân maø khoâng bò oxy hoaù.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

ẠO

ÔÛ nhieät ñoä xaùc ñònh, döôùi söï hieän dieän cuûa oxy, kim loaïi M seõ bò oxy hoaù (bò aên moøn) ñeå taïo thaønh oxyd MxOy khi PO2  PO2 cb .

PO2 cb goïi laø aùp suaát aên moøn ôû nhieät ñoä T.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Döôùi taùc duïng cuûa oxy, moät kim loaïi coù theå bò chuyeån hoaù ñeå taïo thaønh oxyd MxOy. Khi M vaø MxOy laø chaát raén hay loûng, baäc töï do cuûa heä luùc caân baèng laø v= 3–1–0+2– 3= 1, heä moät bieán.

Nhö vaäy vieäc choïn nhieät ñoä seõ aán ñònh aùp suaát PO2,cb = exp (pöGo/RT).

b. Phaûn öùng giöõa caùc caëp oxyhoùa khöû.  Phaân loaïi caùc caëp oxyhoaù khöû Caëp oxyhoaù khöû MxOy / M, phaûn öùng xaûy ra : x 2 2 M ( r , l)  O 2 ( k )  M x O y ( r , l) y y E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 102 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

K(T) =1/ PO2,cb = exp (pöGo/ RT)

ÔÛ nhieät ñoä cho tröôùc:

H

Ơ

 Ngöôïc laïi, aùp suaát aên moøn caøng cao, K caøng nhoû, thuaän lôïi theo chieàu nghòch, khaû naêng oxyhoùa M caøng khoù.

Do ñoù oxyd MxOy laø chaát oxyhoaù caøng maïnh.

N

 Aùp suaát PO2,cb caøng thaáp, K caøng cao, thuaän lôïi theo chieàu thuaän.

Do ñoù ñôn chaát M laø chaát khöû caøng maïnh

B

 Tröôøng hôïp caùc caáu töû ñeàu ôû traïng thaùi ngöng tuï

2 '' x, ' M x '' O y '' (r )  2 , M (r ) y ,, y

Í-

pöGo (T) = pöGo”(T) – pöGo’ (T)

-L

vôùi

H

Ó

A

10 00

Xeùt phaûn öùng (2) – (1) 2 ' x ,, '' M x ' O y ' (r )  2 ,, M (r )  y, y

(a = 1, do P khoâng aûnh höôûng )

ÁN

Baäc töï do cuûa heä v = 4 –1– 0 + 1 – 4 = 0

ÀN

TO

@ Khi caân baèng pöGo (T) = 0 töùc pöGo’(T) = pöGo’’(T) Heä baát bieán neân nhieät ñoä heä laø xaùc ñònh.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

;  pö G o '' ( 2)

TR ẦN

x ,, '' 2 2 ,, M  O 2 (k )  ,, M '' x '' O y '' y y

H Ư

N

G

Xeùt hai caëp M’x’Oy’ / M’ vaø M’’x’’Oy’’ / M’’ x, 2 2 , M '  O 2 ( k )  , M ' x 'O y ' ;  pö G o ' (1) y y

ẠO

 Söï khöû oxyd baèng moät ñôn chaát

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N U Y .Q TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Do ñoù coù theå phaân loaïi caùc caëp oxyhoaù khöû MxOy / M + Khaû naêng oxyhoaù taêng khi PO2,cb hay pöGo taêng + Khaû naêng khöû taêng khi haèng soá caân baèng K taêng

D

IỄ N

Đ

Nhieät ñoä naøy goïi laø nhieät ñoä nghòch ñaûo Ti (Tempeùrature d’inversion) (tö lieäu 18/159), taïi ñaây hai ñöôøng Ellingham cuûa hai caëp oxyhoaù khöû caét nhau pöGo’(T) = pöGo’’(T)

@ ÔÛ caùc nhieät ñoä khaùc, pöG o(T)  0 + Khi pöGo’(T) > pöGo’’(T), pöG o(T) < 0 Caân baèng chuyeån dòch theo chieàu thuaän. Do ñoù M” khöû M’x’ Oy’ ñeå taïo ra ñôn chaát M’. Luùc naøy T > Ti E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 103 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

+ Khi pöGo’(T) < pöGo’’(T), pöG o(T) > 0.

Caân baèng chuyeån dòch theo chieàu nghòch. Do ñoù M’ khöû M’’x’’ Oy’’ ñeå taïo ra M’’. Luùc naøy T < Ti

U Y .Q

( vì nöôùc laø dung moâi neân khoâng ñöa vaøo )

(a kh ) 0,059 log n (a ox )  (a H  ,aq ) m

E  Eo 

hay

(a ox )  m 0,059 E  E  0,059 pH  log n n (a kh ) 

10 00

B

ÔÛ 25oC,

H

Ó

A

o

ÁN

-L

Í-

Giaù trò m tuøy thuoäc theo H+(aq) ôû phía chaát oxyhoaù (m > 0), phía chaát khöû (m < 0) hay khoâng tham gia phaûn öùng (m = 0).

ÀN

TO

Phöông trình treân cho thaáy ñieän theá, pH vaø tyû soá hoaït ñoä caùc daïng coù moái quan heä vôùi nhau. Töø moái quan heä naøy ngöôøi ta xaây döïng giaûn ñoà ñieän theá – pH

D

IỄ N

Đ

Giaûn ñoà ñieän theá – pH cho pheùp xaùc ñònh caùc vuøng öu theá cuûa caùc daïng hoaø tan vaø caùc vuøng toàn taïi cuûa caùc pha ngöng tuï töông öùng vôùi caùc traïng thaùi oxyhoaù cuûa nguyeân toá khaûo saùt.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

N H Ư

TR ẦN

Theo phöông trình Nersnt, ta coù: (a kh ) RT o EE  ln nF (a ox )  (a H  ,aq ) m

G

Xeùt phaûn öùng cuûa caëp oxyhoaù khöû :  Ox + ne + m H+(aq) =  Kh + q H2O

ẠO

TP

a. Môû ñaàu

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

3. GIAÛN ÑOÀ ÑIEÄN THEÁ – pH ( DIAGRAMME POTENTIEL–pH )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

Nhö vaäy khi so saùnh caùc ñöôøng Ellingham cuûa caùc caëp oxyhoaù khöû , coù theå bieát ñöôïc ñieàu kieän nhieät ñoä vaø chieàu dieãn ra quaù trình

N

Toång quaùt :Trong giaûn ñoà Ellingham taïi nhieät ñoä khaûo saùt; chaát khöû seõ khöû chaát oxyhoaù cuûa caëp oxyhoaù khöû naèm phía treân noù.

 Moät soá qui öôùc khi xaây döïng giaûn ñoà.  Xaây döïng ôû noàng ñoä nguyeân töû toång xaùc ñònh: noàng ñoä laøm vieäc.  Ñoái vôùi daïng hoaø tan vaø daïng raén : taïi ranh giôùi vuøng toàn taïi chaát khoâng tan (raén, keát tuûa,…) noàng ñoä nguyeân toá cuûa chaát tan baèng noàng ñoä laøm vieäc.

E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 104 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Ñoái vôùi daïng hoaø tan vaø daïng khí : taïi ranh giôùi vuøng toàn taïi chaát khoâng tan (khí) noàng ñoä nguyeân töû chaát tan baèng noàng ñoä laøm vieäc vaø aùp suaát chaát khí ,laø aùp suaát laøm vieäc, thöôøng choïn laø Po = 1 bar.

Ơ

N

 Ñoái vôùi caùc daïng hoaø tan : taïi ranh giôùi vuøng öu theá, noàng ñoä nguyeân töû ( hay noàng ñoä mol) caùc chaát laø baèng nhau.

H TR ẦN

H Ư

+ Fe2+vaø Fe3+ (ñoaïn 1): Fe3++ e = Fe2+ ; Eo1= 0,77V ; [Fe2+] = [Fe3+] = Clv/2 0,059 [Fe 2 ] E1  E1o  log  E1o  0,77 V 3 1 [ Fe ]

10 00

B

+ Fe vaø Fe2+(ñoaïn 2): Fe2+ + 2e = Fe ; Eo2= 0,44V ; [Fe2+] = Clv 0,059 1 E 2  E o2  log  0,47V 2 [Fe 2 ]

H

Ó

A

+ Fe3+vaø Fe(OH)3(ñoaïn 3): Fe3++3OH=Fe(OH)3 ; Ks1=[Fe3+][OH]3 , [Fe3+]=Clv pH1 = pKn –pOH1 = pKn – ⅓ (pKs1 + log[Fe3+]) =1,67

ÁN

-L

Í-

+ Fe2+vaø Fe(OH)2(ñoaïn 4):Fe2++2OH=Fe(OH)2 ; Ks2=[Fe2+][OH]2 , [Fe2+]= Clv pH2 = pKn – pOH2 = pKn – ½ (pKs2 + log[Fe2+]) = 6,95

K s1 K s1 [H  ]3 + Fe vaø Fe(OH)3(ñoaïn 5) : [Fe ]   3 [OH  ]3 Kn 3

Đ

ÀN

TO

2+

K n [Fe 2 ] E  E  0,059 log  1,066  0,177 pH K s1[H  ]3 3

' 1

,

[Fe2+]= Clv

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

 Taïi caùc ranh giôùi:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N .Q TP ẠO

Đ

 Noàng ñoä toång (laøm vieäc): Clv = [Fe2+]+[Fe3+] = 0,1 mol/l

IỄ N D

U Y

 Giaûn ñoà cuûa saét Giaûn ñoà naøy goàm caùc daïng : Fe(r), Fe2+, Fe3+, Fe(OH)2(r), Fe(OH)3(r)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

b. Moät soá giaûn ñoà ñieän theá – pH

o' 1

+ Fe(OH)2 vaø Fe(OH)3 (ñoaïn 6) : K [H  ]3 K [ H  ]2 ; [Fe 2 ]  s 2 2 [Fe3 ]  s1 3 Kn Kn ,, K K ,, E1  E1o  0,059 log s 2 n  0,246  0,059pH K s1[H ]

E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 105 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

K s 2 [ H  ]2 2 Kn

+ Fe vaø Fe(OH)2 (ñoaïn7): [Fe 2 ]  2

Kn  0,06  0,059 pH K s 2 [ H  ]2

Ơ

Khi noàng ñoä laøm vieäc thay ñoåi,ba ñoaïn 1, 6 vaø 7 khoâng ñoåi coøn caùc ñoaïn khaùc coù söï dòch chuyeån

.Q TP

2 H3O+ + 2e = H2 + 2 H2O ( 2 H+ + 2e = H2 ) P / Po 0,059 E  E o H / H  log H 2  2 2 [H ] 0,059 log PH 2 / P o E  0,059 pH  2

ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

H Ư

N

G

Đ

2

TR ẦN

 Khi PH2 = Plaøm vieäc = 1 bar ; E = – 0,059 pH  Khi E > –0,059 pH, PH2 < Plaøm vieäc = 1bar  Khi E < –0,059 pH, PH2 > Plaøm vieäc : nöôùc seõ bò khöû ñeå taïo ra vaø giaûi phoùng H2

10 00

B

@Nöôùc ñoùng vai troø chaát khöû (caëp O2/H2O)

Ó

A

O2 + 4H3O+ + 4e= 6H2O (O2+2H2O+4e= 4OH) 0,059 Po E  EoO / H O  log 4 PO [H 3O  ]4 2

H

2

2

Í-

P 0,059 log Oo2 4 P Khi PO2= Plaøm vieäc = 1bar ; E = 1,23–0,059 pH Khi E < 1,23–0,059 pH , PO2 < Plaøm vieäc = 1 bar Khi E > 1,23 –0,059 pH , PO2 > Plaøm vieäc : nöôùc seõ bò oxyhoaù ñeå taïo ra vaø giaûi phoùng khí O2

TO

ÁN

-L

E  1,23  0,059 pH 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

@Nöôùc ñoùng vai troø chaát oxyhoaù (caëp H2O/H2)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

H

 Giaûn ñoà cuûa nöôùc

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

,

N

,

E 2  E o2  0,059 log

D

IỄ N

Đ

(Tö lieäu 9/190) Vuøng naèm giöõa hai ñöôøng E = –0,059 pH vaø E = 1,23 –0,059 pH laø vuøng beàn cuûa nöôùc. c. ÖÙng duïng giaûn ñoà E – pH  Tieâu chuaån caân baèng: moät heä ñaït caân baèng khi caùc caëp oxyhoaù khöû coù cuøng ñieän theá. Nhö vaäy hai daïng chæ coù theå cuøng toàn taïi khi toàn taïi caùc giaù trò pH maø taïi ñoù ñieän theá cuûa chuùng laø nhö nhau. Coù nghóa laø vuøng öu theá vaø vuøng toàn taïi cuûa chuùng phaûi coù phaàn chung.

E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 106 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 Söû duïng giaûn ñoà cuûa moät nguyeân toá: giaûn ñoà naøy cho thaáy söï toàn taïi caùc vuøng beàn cuûa caùc daïng cuûa nguyeân toá.  Neáu caùc daïng khaûo saùt coù phaàn chung treân giaûn ñoà, chuùng coù theå cuøng toàn taïi  Neáu hai daïng khoâng coù phaàn naøo chung treân giaûn ñoà, chuùng khoâng theå cuøng toàn taïi vaø coù khuynh höôùng taùc duïng vôùi nhau

H

Ơ

N

Ví duï giaûn ñoà cuûa mangan (tö lieäu14/198): 3Mn2+ +2MnO4+ 6H2O = 5MnO2 + 4H3O+

TR ẦN

H Ư

Khi choàng giaûn ñoà cuûa moät nguyeân toá leân giaûn ñoà cuûa nöôùc, ngöôøi ta coù theå xaùc ñònh caùc chaát khaûo saùt coù theå phaûn öùng ñöôïc vôùi nöôùc hay khoâng .

Giaûn ñoà saét keát hôïp vôùi giaûn ñoà nöôùc (tö lieäu 11/192)

10 00

B

@ ÔÛ moïi pH, vuøng toàn taïi cuûa saét vaø vuøng beàn cuûa nöôùc naèm taùch bieät nhau. Do ñoù saét khoâng beàn khi tieáp xuùc vôùi dung dòch nöôùc.

H

Ó

A

+ Trong dung dòch acid khoâng phaûi laø chaát oxyhoaù (HCl, H2SO4 loaûng, CH3COOH,…) saét bò oxyhoaù: Fe +2H3O+ = Fe2++ H2 + 2H2O, vôùi acid dö phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn.

-L

Í-

+ Trong nöôùc : Fe + 2 H2O = Fe(OH)2 + H2 Söï caùch bieät giöõa hai ñöôøng khoâng nhieàu, phaûn öùng xaûy ra khoâng hoaøn toaøn.

TO

ÁN

@ ÔÛ moïi pH, ranh giôùi phaân chia caùc vuøng toàn taïi Fe (II) vaø Fe (III) naèm trong vuøng beàn cuûa nöôùc. Neân ion Fe2+, Fe3+ vaø caùc hydroxyd saét laø beàn trong dung dòch nöôùc.

Neáu dung dòch tieáp xuùc vôùi khoâng khí, caùc chaát coù theå bò oxyhoaù bôûi oxy cuûa khoâng khí. Aùp suaát cuûa oxy gaàn ñuùng laø baèng Po/5.

D

IỄ N

Đ

ÀN

 Ñoä beàn trong dung dòch nöôùc coù oxy

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

Đ N

G

 Ñoä beàn cuûa caùc chaát trong dung dòch nöôùc.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Khi choàng caùc giaûn ñoà cuûa caùc nguyeân toá khaùc nhau, noù cho pheùp xaùc ñònh caùc chaát khoâng theå cuøng toàn taïi trong dung dòch vaø töø ñoù döï ñoaùn caùc phaûn öùng coù theå xaûy ra döïa treân cô sôû: caùc chaát khoâng coù phaàn chung treân giaûn ñoà thì khoâng theå cuøng toàn taïi vaø giöõa chuùng seõ phaûn öùng vôùi nhau.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

 Söû duïng caùc giaûn ñoà choàng leân nhau (Superposition des diagrammes)

Ta coù :

O2 + 4 H3O+ + 4e = 6 H2O PO 0,059 E  1,23  0,059 pH  log o 4 P o 0,059 P /5 E  1,23  0,059  log o  1,22  0,059pH 4 P 2

E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 107 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Xem giaûn ñoà saét keát hôïp vôùi giaûn ñoà nöôùc ÔÛ moïi pH, caùc vuøng öu theá vaø toàn taïi saét(II) vôùi oxy laø taùch bieät nhau. Nhö vaäy saét(II) khoâng beàn khi tieáp xuùc vôùi khoâng khí.

Ơ

N

+ Trong dung dòch acid: O2+ 4H3O++ 4Fe2+= 6H2O+ 4 Fe3+ Phaûn öùng naøy phuï thuoäc vaøo toác ñoä hoaø tan vaø khueách taùn cuûa oxy vaøo dung dòch.

.Q

Pin

N

H Ư

 Sô ñoà nguyeân taéc cuûa söï ñieän phaân

(Hoùa naêng)

TR ẦN

(Ñieän naêng)

Phaûn öùng oxyhoaù khöû

G

Ñieän phaân

Doøng ñieän

Đ

ẠO

 Söï ñieän phaân laø quaù trình bieán ñoåi (oxyhoaù khöû) xaûy ra do taùc duïng cuûa doøng ñieän, ngöôïc vôùi quaù trình laøm vieäc cuûa pin.

10 00

B

Bình ñieän phaân: heä goàm maùy phaùt ñieän (pin) vaø hai ñieän cöïc nhuùng vaøo dung dòch ñieän ly.

H

Ó

A

+ Ñieän cöïc noái vôùi cöïc döông laø anod: taïi ñaây xaûy ra quaù trình oxyhoùa (kh ⇄ ox + ne) + Ñieän cöïc noái vôùi cöïc aâm laø catod: taïi ñaây xaûy ra quaù trình khöû (ox + ne ⇄ kh)

-L

Í-

 Ví duï

ÁN

+ Đieän phaân nước vôùi hai ñieän cöïc platin.

ÀN

TO

Taïi catod Taïi anod

2H+ + 2e  H2 ( khí hydro thoaùt ra ) – 2 OH  ½ O2 + H2O + 2e ( khí oxy thoaùt ra )

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

4. SÖÏ ÑIEÄN PHAÂN ( EÙLECTROLYSE )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

H

+ Trong dung dòch kieàm: O2 + 2 H2O + 4 Fe(OH)2 = 4 Fe(OH)3 Phaûn öùng naøy xaûy ra nhanh

D

IỄ N

Đ

ÖÙng duïng: saûn xuaát khí hydro vaø khí oxy + Đieän phaân dung dòch CuSO4 vôùi hai ñieän cöïc ñoàng.

Taïi catod Taïi anod

Cu2+ + 2e  Cu ( ñoàng tuï ) Cu  Cu2+ + 2e ( ñoàng tan )

ÖÙng duïng: tinh luyeän ñoàng

E.I KHAÛO SAÙT MOÄT VAØI GIAÛN ÑOÀ

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 108 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHÖÔNG E.II : HIEÄN TÖÔÏNG AÊN MOØN Aên moøn laø hieän töôïng kim loaïi - hôïp kim bò oxy hoaù döôùi taùc duïng cuûa khí hay trong dung dòch.

Ơ

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

a. Caùc yeáu toá gaây aên moøn

H Ư

N

G

Đ

Trong khoâng khí luoân luoân coù hôi nöôùc, söï ngöng tuï hôi nöôùc treân caùc chi tieát kim loaïi taïo thaønh lôùp phim nöôùc coù chöùa O2, CO2,… hoaø tan seõ laø moâi tröôøng gaây aên moøn.

TR ẦN

b. Caùc loaïi aên moøn

Veà ñaëc tính aên moøn coù theå chia thaønh: aên moøn ñoàng ñeàu vaø aên moøn khu vöïc.

Ó

A

10 00

B

 Aên moøn ñoàng ñeàu: khi toaøn boä beà maët tieáp xuùc vôùi dung dòch vaø bò aên moøn nhö nhau.

Tuøy theo ñieàu kieän moâi tröôøng ( pH, …), maø kim loaïi chuyeån thaønh cation hay bò phuû lôùp oxyd hoaëc lôùp hydroxyd.

-L

Í-

H

 Aên moøn khu vöïc: taïo thaønh nhöõng vuøng aên moøn vaø khoâng aên moøn. Nguyeân nhaân laø do tính khoâng ñoàng nhaát cuûa beà maët kim loaïi.

TO

ÁN

@ Vuøng hoaït tính hôn ñoùng vai troø laø anod: taïi ñaây xaûy ra phaûn öùng oxyhoaù.

ÀN

@ Vuøng ít hoaït tính hôn ñoùng vai troø laø catod: taïi ñaây xaûy ra phaûn öùng khöû.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Söï hieän dieän cuûa nöôùc, oxy vaø caùc ion laø caùc yeáu toá taïo thuaän lôïi cho quaù trình aên moøn.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

H

II.1 AÊN MOØN TRONG MOÂI TRÖÔØNG AÅM ( CORROSION HUMIDE )

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Aên moøn trong moâi tröôøng khí khoâ ñöôïc trình baøy trong phaàn giaûn ñoà Ellingham.

Tröôøng hôïp thöù hai laø aên moøn trong moâi tröôøng aåm.

D

IỄ N

Đ

Khaûo saùt söï aên moøn cuûa ñinh saét ( tö lieäu 31/ 240 [2] ) + Taïi anod: laø nhöõng ñaàu, choå muõi nhoïn, choå gaåy cuûa caây ñinh saét, saét bò oxyhoaù : Fe  Fe2+ + 2e + Taïi catod: vuøng xaûy ra phaûn öùng khöû, tuøy theo moâi tröôøng.

2 H2O + 2e  2 OH + H2 ½ O2 + H2O + 2e  2 OH 2 H+ + 2e  H2

E.II HIEÄN TÖÔÏNG AÊN MOØN

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 109 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Toång quaùt: caùc yeáu toá taïo thuaän lôïi cho aên moøn khu vöïc: 

 

U Y .Q

Taïo moät lôùp oxyd treân beà maët kim loaïi. Lôùp phuû oxyd phaûi mòn, baùm chaët vaø lieân tuïc.

Coù theå taïo maøng oxyd baèng phöông phaùp hoaù hoïc hay phöông phaùp ñieän phaân.

G

Đ

b. Duøng lôùp phuû baûo veä (Reveâtement)

TR ẦN

H Ư

N

Lôùp phuû coù taùc duïng ngaên caùch söï tieáp xuùc kim loaïi vôùi moâi tröôøng. + Lôùp phuû khoâng kim loaïi: men, sôn, verni, plastic… + Lôùp phuû laø kim loaïi: phuû Sn, Cr, Ni, Zn, Ag,… baèng caùch ñieän phaân hay nhuùng vaøo dung dòch kim loaïi noùng chaûy.

A

10 00

B

Xeùt 2 tröôøng hôïp ( tö lieäu 34/241):  Phuû Ni leân saét: Eo(Ni2+/ Ni) =  0,25V , Eo(Fe2+/ Fe) =  0,44V

Í-

H

Ó

 Phuû Zn leân saét Eo(Zn2+/ Zn) =  0,76V , Eo(Fe2+/ Fe) =  0,44V

ÁN

-L

c. Duøng anod hy sinh (Anode sacrificielle)

ÀN

TO

Ñeå baûo veä caùc thieát bò baèng saét-theùp ( ñöôøng oáng daãn, thuøng chöùa, …), ngöôøi ta noái chuùng vôùi kim loaïi coù tính khöû maïnh ( theá ñieän cöïc thaáp) nhö Zn, Mg, Al,….

D

IỄ N

Đ

Trong quaù trình hoaït ñoäng, caùc kim loaïi naøy ñoùng vai troø anod vaø bò aên moøn (anod hy sinh-protecteur), coøn caùc thieát bò ñoùng vai troø catod neân ñöôïc baûo veä.

Skype : daykemquynhon@hotmail.com https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

a. Thuï ñoäng hoaù beà maët (Passivation de surface)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

II.2 CAÙC PHÖÔNG PHAÙP BAÛO VEÄ KIM LOAÏI ( MEÙTHODE DE PROTECTION )

Ơ

N



Söï tieáp xuùc giöõa 2 kim loaïi khaùc nhau, hay coù gradient veà thaønh phaàn trong hôïp kim.

Coù gradient veà noàng ñoä trong dung dòch, nhaát laø haøm löôïng oxy hoaø tan.

Coù gradient veà nhieät ñoä.

Söï khoâng ñoàng nhaát veà beà maët, caáu truùc tinh theå cuûa kim loaïi.

E.II HIEÄN TÖÔÏNG AÊN MOØN

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 110 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial