BÀI GIẢNG HÓA LÝ 1 CHƯƠNG 1 NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC

BÀI GIẢNG HÓA LÝ 1

CHƯƠNG 1

NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC

1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1. Hệ

H� là m�t ph�n vĩ mô có gi�i h�n xác đ�nh đang đ��c kho sát v ph�ơng di�n

trao đ�i năng l��ng và v t ch�t. Ph�n th� gi�i xung quanh h� là môi tr��ng ngoài đ�i

v�i h�. Có ba lo�i h�:

H� h� (h� m�): Là h� có th� trao đ�i c năng l��ng l�n v t ch�t v�i môi tr��ng

ngoài.

H� kín (h� đóng): Là h� ch� trao đ�i v�i môi tr��ng ngoài năng l��ng nh�ng

không trao đ�i v t ch�t.

H� cô l p: Là h� không trao đ�i c năng l��ng l�n v t ch�t v�i môi tr��ng

ngoài.

1.2. Trạng thái

Trạng thái là một từ nói lên đặc điểm của hệ đang được khảo sát. Một hệ có

trạng thái xác định khi những biến số xác định những đại lượng của hệ được biết

một cách chính xác như nhiệt độ, thể tích, áp suất, khối lượng riêng... các đại lượng

này được gọi là biến số trạng thái của hệ. Trạng thái của hệ sẽ thay đổi nếu ít nhất có

một trong những biến số trạng thái thay đổi.

1.3. Biến đổi quá trình

M�t h� nhi�t đ�ng h�c bi�n đ�i (hay th�c hi�n m�t quá trình) khi tr�ng thái

c�a h� thay đ�i. Tr�ng thái c�a h� thay đ�i n�u ít nh�t có m�t bi�n s� tr�ng thái c�a

h� thay đ�i. Bi�n đ�i đ��c xác đ�nh n�u bi�t rõ tr�ng thái đ�u và tr�ng thái cu�i.

Ð��ng bi�n đ�i ch� đ��c xác đ�nh khi bi�t đ��c tr�ng thái đ�u, tr�ng thái cu�i và t�t

c nh�ng tr�ng thái trung gian mà h� đã tri qua.

Ng��i ta chia ra các lo�i bi�n đ�i:


Bi�n đ�i h� (m�): Là bi�n đ�i đem h� t� tr�ng thái đ�u đ�n tr�ng thái cu�i khác

nhau.

Bi�n đ�i kín (đóng): Là bi�n đ�i đem h� t� tr�ng thái đ�u đ�n tr�ng thái cu�i

gi�ng nhau. Tr��ng h�p này, h� đã th�c hi�n m�t chu trình bi�n đ�i kín(chu trình)

Bi�n đ�i thu n ngh�ch: Là bi�n đ�i mà các tr�ng thái trung gian c�a h� tri qua

đ��c xem nh� do các quá trình cân b�ng. M�t cách đơn gin đ� xác đ�nh tính ch�t

thu n ngh�ch c�a m�t bi�n đ�i là kho sát xem bi�n đ�i ng��c l�i có th� xy ra đ��c

hay không khi ch� thay đ�i r�t ít điu ki�n th�c nghi�m. N�u bi�n đ�i ng��c xy ra

đ��c thì đó là bi�n đ�i thu n ngh�ch, n�u bi�n đ�i ng��c không xy ra đ��c thì đó là

bi�n đ�i b�t thu n ngh�ch (hay bi�n đ�i t� nhiên).

Bi�n đ�i đ�ng tích: Là bi�n đ�i đ��c th�c hi�n trong điu ki�n th� tích c�a h�

không thay đ�i.

Bi�n đ�i đ�ng áp: Là bi�n đ�i đ��c th�c hi�n trong điu ki�n áp su�t không đ�i.

Bi�n đ�i đ�ng nhi�t: Là bi�n đ�i đ��c th�c hi�n trong điu ki�n nhi�t đ� không

đ�i.

Bi�n đ�i đo�n nhi�t: Là bi�n đ�i đ��c th�c hi�n trong điu ki�n không có s�

trao đ�i nhi�t l��ng gi�a h� v�i môi tr��ng ngoài.

1.4. Hàm trạng thái

Laø nhö õng ña ïi lö ôïng d aëc t röng cho moãi t raïng th aùi c uûa heä vaø thö ôøng ñ öôïc bi eåu dieãn

döôùi daïn g mo ät haø m soá cuû a ca ùc thoâng s oá t raïng th aùi .

1.5. Nhiệt và công

Ñaây laø h ai hình thöùc truy eàn n aêng löô ïng cuû a heä. C oâng ky ù hie äu laø A vaø nhi eät kyù hieäu

l aø Q.

Quy öôùc daáu C oâng A Nhieät Q

Heä si nh > 0 < 0


Heä nhaä n < 0 > 0

2. NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC 2.1. Nguyên lý thứ nhất nhiệt động học và nội năng U

Noäi dun g:Ttrong moät qu aù trình baát ky ø bie án thie ân noäi naêng ∆U cuû a heä baèn g n hieät maø

he ä n haän tröø ñi c oâng maø h e ä sinh.

∆U = Q - A

2.2. Aùp duïng nguyeân lyù thöù nhaát cho moät soá quaù trình

a. Qúa trình đẳng tích: V= hằng số, dV=0.

Do qúa trình là đẳng tích nên công t

hể tích không thực hiện được.

Do đó: QV = ΔU.

Vậy: Nhiệt mà hệ nhận được trong quá trình đẳng tích bằng với biến thiên nội năng của hệ.

b. Qúa trình đẳng áp: p = hằng số, dp=0.

Công thực hiện trong trường hợp này là:

Ap = p.(V2-V1).

Do đó nhiệt của quá trình: Qp = ΔH.

Vậy: Nhiệt hệ nhận được trong quá trình đẳng áp bằng biến thiên enthalpy của hệ.

c. Qúa trình đẳng áp của khí lý tưởng: p = hằng số, dp=0.

Theo phương trình trạng thái của khí lý tưởng với n mol khí như sau:

pV=nRT.

Trong đó R là hằng số khí lý tưởng. Do đó công dẫn nở đẳng áp có thể tính theo phương

trình sau:

Ap = nRΔT.


ΔUp = Qp – nRΔT.

d. Qúa trình dãn nở đẳng nhiệt của khí lý tưởng

Áp dụng tính chất của định luật Joule: nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào

nhiệt độ, từ đó có thể suy ra: Biến thiên nội năng đẳng nhiệt của quá trình là bằng không

ΔUT = 0.

Vậy: QT = AT = nRTlnp2/p1=nRT.lnv2/v1.

3. ĐỊNH LUẬT HESS

3.1. Nội dung định luật

Trong quá trình đẳng áp hay đẳng tích, nhiệt phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái

đầu và trạng thái cuối mà không phụ thuộc vào trạng thái trung gian của quá trình.

QV = ΔU và Qp = ΔH

Đối với các quá trình của khí lý tưởng: ΔH=ΔU + RTΔn.

3.2. Caùc heä quaû cuûa ñònh luaät Hess

Ấp dụng định luật Hess có thể xác định hiệu ứng nhiệt của các quá trình thông qua

hiệu ứng nhiệt của ác quá trình khác có liên quan hoặc thông qua nhiệt sinh, nhiệt

cháy…của các chất trong quá trình.

- Nhiệt phản ứng nghịch bằng nhưng trái dấu với nhiệt của phản ứng thuận:

ΔHnghịch = - ΔHthuận.

- Nhiệt phản ứng tổng bằng nhiệt sinh của các chất tạo thành trừ đi nhiệt sinh của các

chất tham gia quá trình:

ΔH phản ứng =∑∆Hsc - ∑ ∆Hsd

- Nhiệt phản ứng bằng tổng nhiệt cháy của các chất tham gia quá trình trừ đi tổng nhiệt

cháy của các chất tạo thành:

ΔH phản ứng =∑∆Hcd - ∑ ∆Hcc


4. NHIỆT DUNG

4.1. Ñònh nghóa caùc loaïi nhieät dung

Nhiệt dung riêng của một chất bất kỳ là một đại lượng vật lý có giá trị bằng nhiệt

lượng cần cung cấp cho một đơn vị khối lượng chất đó để làm tăng nhiệt độ thêm 1o.

Nhiệt dung riêng phân tử của một chất bất kỳ là một đại lượng vật lý có giá trị bằng

nhiệt lượng cần cung cấp cho một kmol chất ấy để làm tăng nhiều độ lên 1 độ.

Ký hiệu nhiệt dung riêng là c, Cal/g.K

Nhiệt dung riêng phân tử là C, Cal/mol.K

Ðối với chất khí ta cần phân biệt xem ta làm nóng chất khí trong điều kiện nào: đẳng

tích hay đẳng áp. Do đó ta có nhiệt dung riêng đẳng tích và nhiệt dung riêng đẳng áp.

Nhi eät dung ñ aúng a ùp: C p

Nhi eät dung ñ aúng tích: C v

C p + C v = R

5. Ñònh luaät Kirchhoff

B ieåu thöùc toaùn hoïc cuû a ñ ònh lua ät K irc hhoff:


CHƯƠNG II

NGUYEÂN LYÙ II CUÛA NHIEÄT ÑOÄNG HOÏC I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN:

1. Q uaù trì nh töï xa ûy ra vaø kho âng t öï xa ûy ra.

2. Tra ïng thaùi ca ân baè ng.

3. Q uaù trì nh thua än nghòc h va ø baát thua än nghòch.

II. NGUYÊN LÝ THỨ HAI CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC:

1 ENTROPY

1.1 Ñịnh nghĩa entropy

K hi xe ùt quaù trình t hu aän n ghòc h, ña úng nhie ät thì t yû s oá Q/T c u ûa qua ù t rình khoâ ng ñoåi, noù

c hæ ph uï thuoäc v aøo traïn g thaùi ñaàu v a ø cuoái maø kho ân g p huï thuo ïc vaøo ñ öôøng ñ i. Noù man g tính

c haát nhö moät haø m t raïn g thaùi, haø m na øy ñöôïc goïi l aø Entropy va ø k yù hi eäu l aø S .

∆S = QT N /T (C al/ mol .K hay J / mo l .K )

1.2 Caùc tí nh cha át của e n tropy.

Theo Jñịnh ng hĩa, thì en tropy co ù những t ính c hất sau:

a, E ntropy l aø Jñại lượn g J ñặc t rưng ch o t huộc t ính hỗn loạn của hệ, tương tự như

nội năng entropy co ù t ính cộng.

b, E ntropy l aø moät haø m c uûa xaùc sua át nhi eät ñoäng W

S = f (W)

c, S öï t aêng ent ro py luoân k eøm t heo quaù trình naøo ñ où da ãn ñeán moät traïng thaùi coù x aùc

suaát lô ùn hôn, c où nhie àu kh aû naêng th öïc hie än hô n.

1.3 Duøng Entropy ñeå x eùt chieàu tron g he ä coâ laä p.

Trong caùc heä coâ laäp, qu aù trình xaûy ra laø ñoa ïn nhi eät hay δQ = 0, vaäy:


- Ne áu dS > 0 qu aù t rình töï xaûy ra

- Ne áu d2S < 0 hay dS = 0 q uaù t rì nh ñaït caâ n baèn g.

1. 4. Bie án t hieân Entropy c uûa mo ät soá qua ù trình t huaä n n ghòc h.

- Quaù trì nh ña úng aùp h oaëc ñaún g tí ch:

( p =const, V =c onst)

- Quaù t rì nh ñ aúng n hi eät:

(T =const)

- C aùc qu aù t rì nh chuy eån ph a:

( laø caùc quaù trình thu aän nghò ch ñaún g nhieät ñaún g aùp)

1. 5. Tieân ñeà P lanck ve à Ent ropy tuy eät ñoái .

∆So2 98 = ∑∆So298c - ∑∆So298d

III. HÀM ĐẶC TRƯNG.

1. Định nghĩa hàm đặc trưng.

Hàm đặc trưng là một hàm trạng thái mà thông qua đó các đạo hàm các cấp của nó

có thể xác định mọi thông số vĩ mô của hệ.

2. Hàm entropy.

Mô tả toán học như sau: dS = δQtn/T

3. Hàm nội năng U.

Hàm Anthalpy H.

Còn gọi là hàm nhiệt, mô tả toán học như sau: H = U + PV. Với thứ nguyên là cal hay J.

4. Thế nhiệt động đẳng nhiệt, đẳng áp.

Còn gọi là hàm năng lượng Gibbs, được mô tả như sau:


G = H – TS. Với thứ nguyên là cal hoặc J.

5. Thế đẳng nhiệt, đẳng tích.

Còn gọi là thế đẳng tích hay là hàm năng lượng Helmholtz, đươck mô tả bởi biểu thức:

F = U – TS. Với thứ nguyên là cal hoặc J.

* Từ mỗi hàm đặc trưng và vi phân riêng phần của hàm theo các biến số tương ứng có thể

xác định được những thuộc tính nhiệt động của hệ.

IV. Caùc phöông trình nhieät ñoäng cô baûn.

Các phương trình nhiệt động cơ bản là các mô tả toán học của nội dung nguyên lý 1

và nguyên lý 2 của nhiệt động lực học.

1. Kết hợp hai nguyên lý 1 và 2.

dU ≤ TdS – PdV – δA ’

2. Từ định nghĩa của hàm H.

H = U + PV, lấy vi phân và thay hàm dU vào ta có:

dH ≤ TdS + VdP - δA ’

3. Từ hàm thế đẳng nhiệt, đẳng áp.

G = H – TS, lấy vi phân và thay hàm dH vào ta có:

dG ≤ Sd T+ VdP - δA’

4. Từ hàm thế đẳng nhiệt, đẳng tích.

F = U – TS, lấy vi phân và thay hàm dU vào ta có:

dF ≤ - SdT – PdV - δA ’

* Các hệ thức trên là những hệ thức nhiệt động cơ bản rất quan trọng trong nhiệt động

học, được dùng để xét chiều và giới hạn của quá trình trong các điều kiện tương ứng.

Trong các hệ thức trên thì dấu bất đẳng thức tương ứng với quá trình bất thuận nghịch,


còn dấu đẳng thức tương ứng với quá trình thuận nghịch và lức này công A sẽ đạt giá trị

cực đại Amax.

V. DÙNG HÀM ĐẶC TRƯNG ĐỂ XÉT CHIỀU CHO QUÁ TRÌNH.

Tiêu chuẩn xét chiều trong hệ đẳng nhiệt, đẳng áp.

Xuất phát từ hàm nhiệt đợng cơ bản dG ≤ Sd T+ V dP - δA ’

Trong điều kiện đẳng nhiệt, đẳng áp: dT = 0 và dP = 0 thay vào ta có: dG ≤ - δA’

. Do công có ích là dương nên dG ≤ 0

* Nếu quá trình xảy ra trong hệ thuận nghịch thì công cực đại bằng độ giảm thế đẳng áp

δG = - δAmax

* Nếu quá trình xảy ra trong hệ là bất thuận nghịch thì thế đẳng áp của hệ giảm dG ≤ 0.Và

khi quá trình đạt cân bằng thì thế đẳng áp của hệ sẽ đạt cực tiểu Gmin nên dG = 0.

1. Tiêu chuẩn xét chiều trong hệ đẳng nhiệt, đẳng tích.

Xuất phát từ hàm nhiệt đợng cơ bản: dF ≤ - SdT – PdV - δA ’.

Trong điều kiện đẳng nhiệt, đẳng tích: dT = 0 và dV = 0 thay vào ta có: dF ≤ - δA ’ ≤ 0

. Do công có ích là dương nên dF ≤ 0.

* Nếu quá trình xảy ra trong hệ thuận nghịch thì công cực đại bằng độ giảm thế đẳng tích.

* Nếu quá trình xảy ra trong hệ là bất thuận nghịch thì thế đẳng áp của hệ giảm dF < 0

Và khi quá trình đạt cân bằng thì thế đẳng áp của hệ sẽ đạt cực tiểu Fmin nên dF = 0.

VI. TÍNH THẾ ĐẲNG ÁP.

Các thế nhiệt động lag hàm số phụ thuộc vào nhiệt độ nên nếu biết được các hàm này

ta có thể chủ động thay đổi nhiệt độ và chọn các điều kiện thích hợp cho quá trình xảy ra

theo chiều mong muốn.

1. Phương trình Gibbs-Helmholtz.


Ta có: dG = - SdT + VdP và ∆G = ∆H - T∆S. Thay vào thu được phương trình dạng tích

phân như sau:

2 1

2 1 2 1

1 1.( ).T TG G

HT T T T

∆ ∆= − ∆ −

Ở đây xét trong một khoảng nhiệt độ tương đối hẹp nên ∆H xem như là không thay

đổi.

Hoàn toàn tương tự như trên, áp dụng cho hàm F ta có kết quả:

2 1

2 1 2 1

1 1.( ).T TF F

UT T T T

∆ ∆= − ∆ −

2. Phương trình Chomkin-Svartsman.

Nếu lấy tích phân của hàm Gibbs-Helmholtz theo cận nhiệt độ từ 298 đến T, ta có:

∫ ∫∆G∆G T T dT298T = - ∆H + ∆C dTp298 2T 298 T298 298

, nếu áp

dụng ia Ti∆ = ∆∑Cp , thu được phương trình sau:

298 298G H T S T a Mi iT∆ = ∆ − ∆ − Σ∆ , trong đó Mi chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ T và chỉ

số i nên luôn được tính sẵn ở trong các bảng tra hoá lý. Như vậy nếu dùng phương trình

này để tính toán sẽ nhanh hơn và có độ chính xác tương đối.

3. Thế đẳng áp rút gọn.

Để tính toán biến thiên thế đẳng áp của quá trình, trong một số trường hợp người ta

còn sử dụng hàm số thế đẳng áp rút gọn, nó được định nghĩa như sau:

0 00G HTg

T

−= − hoặc

298

298

0 0G HTgT

−= − , trong đó g là một hàm ít phụ thuộc vào nhiệt

độ nên thường tính sẵn và có trong các bảng tra hoá lý. Biểu thức trên còn được chuyển về

dạng dễ sử dụng hơn như sau:


0 00 0 298

298

G HTG H TT T

−∆ = ∆ − ∆ − . Dùng sổ tay hoá lý có thể tra ra các giá trị

0298H∆ và giá trị hàm số g hoặc g298 của các chất ở những nhiệt độ khác nhau, từ đó tính

được 0TG∆ .

VII. ĐẠI LƯỢNG MOL RIÊNG PHẦN VÀ THẾ HOÁ HỌC.

Trong các phần trên, chúng ta đã xét những hệ có khối lượng và thành phần không

đổi, trong đó đã đưa ra các hệ thức mô tả toán học ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất đến

các đại lượng khác của hệ như: V, S, U, H, G…Nhưng nếu xét hệ một cach stổng quát các

hệ có thành phần thay đổi thì các đại lượng dung độ trên (ký hiệu là X) của hệ là hàm số

của nhiệt độ, áp suất và số mol ni của các cấu tử có mặt trong hệ.

( , , , ...)1 2X X T P n n= .

Ảnh hưởng của sự thay đổi số mol chất đến các hàm đặc trưng sẽ thể hiện ở công có

ích dA trong các phương trình nhiệt động cơ bản. Mọi loại công đều có thể biểu diễn

dưới dạng một đại lượng cường độ (ký hiệu là I) và một đại lượng dung độ (ký hiệu là

dY), vậy công dA có thể biểu diễn: dA= I.dY

1. Đại lượng mol riêng phần.

Xét hệ gồm nhiều cấu tử có số mol tương ứng là n1, n2, n3…thì một đại lượng

dung độ bất kỳ X đều có thể biểu diễn dưới dạng hàm số như sau:

( , , , ...)1 2X X T P n n= .

Lấy vi phân toàn phần của X ta có:

, , , ,

X X XdX dT dP dniT T np n T n i p T n j

∂ ∂ ∂= + +∑

∂ ∂ ∂. Ta ký hiệu X mol riêng phần

của cấu tử I là iX và được định nghĩa bằng biểu thức:


, , j

i

i T p n

XX

n

∂=

∂ .

Vậy đại lượng mol riêng phần là số đo ảnh hưởng của sự thay đổi số mol của một cấu tử

đến dung độ chung của hệ. Nếu thay đại lượng mol riêng phần vào phương trình vi

phân toàn phần của X, ta có:

, ,i iX dn

X XdX dT dP

T Tp n T n

∂ ∂= + +∑

∂ ∂. Như vậy ta còn thấy đại lượng mol riêng

phần còn là một đại lượng cường độ.

2. Tính chất của đại lượng mol riêng phần.

a. Tính chất 1.

Những phương trình viết cho thế đẳng áp mol đều có thể viết tương tự cho hoá

thế.

Với 1 mol khí lý tưởng, ta có phương trình: 0 lnPG G RT P= + nên tương tự ta

có: 0 ( ) lni i iT RT Pµ µ= + . Áp suất Pi của cấu tử i trong hỗn hợp khí lý tưởng, 0 ( )i Tµ

được gọi là thế hoá chuẩn của cấu tử i, nó bằng thế hoá của cấu tử i khi Pi= 1 atm

và là một đại lượng phụ thuộc vào nhiệt độ.

b. Tính chất 2.

Trong điều kiện đẳng nhiệt, đẳng áp, thế đẳng áp của hệ bằngthế hoá của các

câú tử tạo thành hệ.

G ni iµ= ∑

Với hệ 1 cấu tử thì: G nµ= hay G

nµ = , nghĩa là hoá thế của cấu tử trùng với

thế đẳng áp mol của hệ 1 cấu tử. Như vậy tiêu chuẩn xét chiều có thể được viết:

Trong hệ đẳng nhiệt, đẳng áp


Nếu ( ) ( )n mi i j jdau cuoiµ µ>∑ ∑

Phản ứng theo chiều thuận

Nếu ( ) ( )n mi i j jdau cuoiµ µ<∑ ∑

Phản ứng theo chiều nghịch

Nếu ( ) ( )n mi i j jdau cuoiµ µ=∑ ∑

Phản ứng đạt cân bằng

Biểu thức này càng làm rõ hơn ý nghĩa của hoá thế, nghĩa là: chất sẽ chuyển

từ trạng thái có tổng thế hoá cao sang trạng thái có tổng hoá thế thấp hơn.


CHÖÔNG III

CAÂN BAÈNG HOÙA HOÏC

I.Haèng soá caân baèng

• Heä ñaún g nhi eät, ñ aúng a ùp, quaù trình t öï xaûy r a → G giaûm

• K hi he ä ñaït traïng thaùi caâ n b aèng ( G = Gmin ), th aøn h p haàn h oaù ho ïc phaû n öùn g lie ân he ä v ô ùi nhau theo h aèng so á caâ n baèn g K cb

2 C O + O2 = 2 C O2

P 2C O2

K P =

cbOCO

CO

PPP

2

2

2

2

K C =

cbOCO

CO

PPP

2

2

2

2

P haûn ö ùng: aA + bB = c C + d D

∆GT = d.µD + C .µC - a.µA - b.µB

Maët kha ùc µi = µi (T) + RTLn Pi neân:

∆GT = ∆GoT + R TLn )p (phöông t rìn h ñaún g nhi e ät V an’t Hoff )

∆GoT = d.µD + C .µC - a.µA - b.µB

)P = cb

b

B

a

A

c

C

d

D

PPPP

K hi phaû n öùng ñaït caân baè ng : ∆GT = 0 töông ñöô ng ∆GoT = -RTLn )p

K P = ( )P )cb = cb

b

B

a

A

c

C

d

D

PPPP

P höông trình Van’t Hof f:


∆GoT = -R TLn K p

∆GT = -R TLn K p + RTLn πP

P höông trình Van’t Hof f:

∆GT = RTLn πP /K P

X eùt chie àu c uûa ph aûn öùn g:

∆GT > 0 Phaûn öù ng nghò ch töï x aûy ra

∆GT < 0 Phaûn öù ng thuaä n töï x aûy ra

∆GT = 0 Phaûn öù ng ñaït c aân baèn g

C aùc da ïng ha èng soá c aân b aèng

K P = K C (RT)∆n = K x P∆n = K n

∑

∆

n

P

i

n

cb

C : Noàng ñoä mol /l

x : pha àn m ol xi = ∑nn

i

i

∆n = c + d - a - b

P : aùp suaát toå ng

K P : haèng s oá ôû moãi nhie ät ñoä

K C : phuï thu oäc nhie ät ño ä

K x : phuï thu oäc nhie ät ñoä v aø aùp sua át

K n : phu ï thuoäc nhieät ñoâ, aùp suaát, toång so á mol khí ôû c aân ba èng.

Ne áu : ∆n = 0 → K P = K C = K n = K x

Nhaän xeùt :


� Tyû leä th aønh phaàn h oån hô ï p ñ aàu aû nh höôû ng ñeán chi eàu p haûn ö ùng

� P haûn ö ùng ho aøn toaø n: HS C B raát l ôùn hoaëc ta ùch moä t chaát kh oûi hoån hôïp saû n phaåm

II. CAÂN BAÈNG TRONG HEÄ ÑOÀNG THEÅ

• Heä dung dò ch l yù t öôûng

µi = µi ( T) + RTLn x i

∆GT = ∆GoT + RTLn πx

∆GoT = -R TLn K x

K n = K x ( ) n

cbin∆

∑ = K C V-∆n

x i = ∑ i

i

n

n , Ci =

V

ni

∆n = 0 → K P = K C = K n = K x

• Heä khí ly ù töôûng

µi = µi ( T, P) + RTLn x i

∆GT = ∆GoT ,P + RTL n πi

∆GoT ,p = -R TLn K x

III. CAÂN BAÈNG TRONG HEÄ DÒ THEÅ

Pha khí : µi = µio + RTLn Pi

Pha loûng v aø raén µi = µio + RTLn xi

Ne áu pha lo ûng v aø pha raé n k ho âng ho øa tan v aøo nhau t aïo th aønh d ung dò ch t hì khoâng coù HSC B ( phaà n mol cu ûa ch uùng trong moãi ph a baèn g 1)

IV. CAÙC YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN HSCB

1. Nhi eät ñoä:

P höông t rình ñaúng nhi eät Van’t Hof f

∆GoT = -R TLn K p


Thöïc teá aùp s uaát ít aûnh h ö ôûng ∆H, K P


CHÖÔNG IV

LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH CÂN BẰNG PHA

I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN.

Trong nghiên cứu về pha cần thống nhất một số khái niệm dùng trong việc khảo sát

cân bằng pha như sau:

1. Pha. f

2.H�p ph�n: r

2. S� c�u t�.

Ký hiệu là k.

Vậy k r≤ .

Có thể áp dụng quy tắc sau: k= r – q.

Trong đó q là số các phương trình quan hệ về nồng độ của các cấu tử tại điểm cân

bằng.

3. Đ� t� do.

Ký hiệu là c.

Hệ có c = 0 gọi là hệ vô biến.

Hệ có c = 1 gọi là hệ nhất biến.

Hệ có c = 2 gọi là hệ nhị biến.

II. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG PHA.

1. Điều kiện về nhiệt độ.

Ở cân bằng, nhiệt độ của tất cả các pha phải bằng nhau.

Tα = Tβ = Tγ = …= Tf

2. Điều kiện về cơ học.


Áp suất tác động lên tất cả các pha phải bằng nhau.

Pα = Pβ = Pγ = … = Pf

3. Điều kiện về hoá học.

Tại điểm cân bằng, hoá thế của các cấu tử phải bằng nhau.

III. QUI TẮC PHA GIBBS.

Với n thông số bên ngoài tác động và hệ, thì: c = k –f + n.

Nếu cả T và P là hằng số thì c = k - f

Còn nếu T là hằng số hoặc P là hằng số thì c = k – f + 1.

Qui tắc pha Gibbs là một trong những định luật tổng quát nhất áp dụng cho mọi cân

bằng pha, nó cho phép định tính mối quan hệ của những thông số nhiệt động trong các

quan hệ cân bằng dị thể và từ đó tìn ra các mối quan hệ định lượng giữa các thông số

này.

IV. GI�N Đ� PHA VÀ CÁC QUI T C PHA.

Giản đồ pha còn gọi là biểu đồ trạng thái là đồ thị mô tả sự phụ thuộc giữa các thông

số trạng thái của hệ nằm trong cân bằng pha. Về nguyên tắc muốn mô tả đầy đủ hệ thì

phải dùng đồ thị có ( c+1) trục toạ độ. Trong thực tế người ta sẽ cố định một thông số

hoặc bỏ qua các thông số ít ảnh hưởng để có thể sử dụng đồ thị 2 chiều hoặc 3 chiều.

Một giản đồ pha bao gồm các đường, các mặt và các vùng. Các đường dùng mô tả

sự phụ thuộc giữa hai thông số, các mặt trong không gian ba chiều mô tả sự phụ thuộc

của ba thông số nhiệt động và các vùng trên giản đồ pha mô tả những hệ có số lượng và

dạng các pha xác định nằm cân bằng với nhau.

Giản đồ pha là công cụ đắc lực để nghiên cứu định tính cũng như định lượng các quá

trình chuyển pha, từ đó tính toán các thiết bị trong dây chuyền cộng nghệ hoá học.

1. Cách biểu diễn các thông số nhiệt động trên giản đồ pha.


a. Đối với các thông số nhiệt độ, thể tích hay áp suất.

Đối với các thông số này ta dùng phương pháp biểu diễn thông thường trên trục số.

Trong một số trường hợp, khi giá trị của thông số thay đổi trong một khoảng khá rộng

thì có thể biểu diễn chúng dưới dạng nghịch đảo hay logarit của nó.

b. Biểu diễn thành phần của hệ 2 cấu tử.

Thành phần của các cấu tử trên giản đồ pha thường dùng là phần mol xi hay phần

trăm khối lượng yi. Trong hệ hai cấu tử, dùng một đoạn thẳng được chia thành 100%

như sau:

Trên trục toạ độ chỉ cần biểu diễn cho một cấu tử vì thành phần của cấu tử còn lại

được xác định theo công thức: xA + xB = 1 hay y1 + y2 = 100%..

Khi điểm biểu diễn của hệ càng gần cấu tử nào thì hàm lượng của cấu tử đó càng

lớn.

c. Biểu diễn thành phần của hệ 3 cấu tử.

Thành phần của hệ 3 cấu tử thường được biểu diễn bằng một tam giác đều như sau:

Với cách biểu diễn như trên, ta có:


- Ba đỉnh của tam giác là ba điểm hệ của các cấu tử nguyên chất A, B và C.

- Ba cạnh của tam giác biểu diễn ba hệ hai cấu tử tương ứng là AB, AC và BC.

- Miền trong của tác giác là vùng của hệ 3 cấu tử. Thành phần của mỗi cấu tử được

xác định bằng tỷ lệ của đoạn thẳng vuông góc hạ từ điểm biểu diễn xuống cạnh tương

ứng của tam giác với đường cao.

Ta cũng có qui luật xA + xB + xC = 1 hay yA + yB + yC = 100%.

% ,% %hh h CA BA B và C

h h h= = = .

Cũng có thể xác định thành phần của hệ bằng cách chiếu điểm hệ song song với cạnh

đối của đingt biểu diễn cấu tử lên cạnh biểu diễn thành phần của cấu tử.

Với cách biểu diễn như trên, ta có nhận xét:

- Những điểm nằm trên cùng một đường thẳng song song với cạnh của tam giác thì

tất cả điểm ấy đều có cùgn thành phần của cấu tử đối diện với cạnh đó.

- Những điểm nằm trên đường thẳng đi qua một đỉnh của tan giác thì biểu diễn

những hệ có cùng tỷ lệ thành phần của 2 cấu tử ứng với hai đỉnh kia.

- Khi tăng lượng tương đối của một cấu tử thì điểm hệ chung sẽ di chuyển về gần

với cấu tử đó trên đường thẳng đi qua đỉnh đó.

* Tuỳ theo mục đích nghiên cứu mà có thể ghép các trục toạ độ lại với nhau sẽ được

các giản đồ biểu diễn khác nhau.

(vẽ hình page 120 bằng vision)

2. Các qui tắc của giản đồ pha.

Ngoài qui tắc pha Gibbs đã được trình bày ở phần trên thì trong giản đồ pha người ta

có thể sử dụng một số qui tắc chung khác để nghiên cứu định tính cũng như định lượng

các quá trình chuyển pha. Sau đây là mộtvaì nguyên tắc cơ bản nhất:

a. Qui tắc liên tục.


Qui tắc này được phát biểu như sau: các đường hoặc các mặt trên giản đồ pha biểu

diễn sự phụ thuộc giaũ các thông số nhiệt động của hệ sẽ liên tục nếu trong hệ không

xảy ra sự biến đổi chất, sự thay đổi số pha hoặc dạng các pha.

Như vậy ta có thể suy ra, nếu trong hệ có sự thay đổi về pha hay sự thay đổi về dạng

pha thì trên các đường hay các mặt sẽ xuất hiện các điểm gãy, làm cho đồ thị không còn

liên tục.

Hình: giản đồ nhiệt độ - thời gian của chất nguyên chất.

b. Qui tắc đường thẳng liên hợp.

Qui tắc được phát biểu như sau: trong điều kiện đẳng nhiệt và đẳng áp nếu hệ

phân chia thành hai hệ con ( hay được sinh ra từ hai hệ con) thì điểm biểu diễn

của ba hệ này phải nằm trên cùng một đường thẳng, đường thẳng này gọi là

đường thẳng liên hợp.

c. Qui tắc đòn bẩy.

Nếu có ba điểm hệ liên hợp H1, H2 và H thì lượng tương đối của chúng được tính

theo qui tắc đòn bẩy như sau:


Vậy ta có:

Lượng hệ M. MH = Lượng hệ N. NH

d. Qui tắc khối tâm.

Đây là trường hợp mở rộng của qui tắc đòn bẩy, được phát biểu như sau: nếu một

hệ gồm n hệ con thì điểm biểu diễn của nó phải nằm ở khối tâm vật lý của đa giác có

đỉnh là các điểm biểu diễn của n hệ con.

Ví dụ: Hệ H gồm ba hệ con là H1, H2 và H3 vậy H phải nằm ở khối tâm vật lý của tam

giác H1H2H3.

Ta có: g = g1 + g2 + g3.

Đầu tiên ta xác định điểm K như sau:

Hệ K = hệ H1 + hệ H2 và 1 2

2 1

g H K

g H K= .

Tiếp theo ta xác định điểm H thẻo thoả theo điều kiện sau:

Hệ H = hệ K + hệ H3 và 31 2

3 3

H Hg ggKg g HK

+= = .


CHÖÔNG 5

DUNG DÒCH VAØ CAÂN BAÈNG DUNG DÒCH – HÔI

I. Ñaïi cöông veà dung dòch

1. Ñònh nghóa: Dun g dòc h laø moät heä ñoàng theå ( moät pha) c uûa hai hay nhieàu c haát maø t haønh pha àn c uûa c huùn g co ù t heå t hay ñoåi tron g m oät giô ùi haïn xa ùc ñònh.

2. Caùch bieåu dieãn thaønh phaàn cuûa dung dòch

- Noàng ñoä ph aàn traê m k hoái l öôïng (%) laø phaàn k hoái l öôïng cuû a caáu töû q uy ra p haàn traê m.

100(%)g...gg

gC

n21

ii%, ×

+++=

- Noàng ñoä mol/ lit laø soá mol c uûa caáu töû c o ù trong 1 l it dung dòch.

(mol/l)V

nCM = M

- Noàng ñoä ñöô ng l öôïn g ga m (ñlg/ l) laø soá ñöông l öôï ng gam cu ûa caáu töû co ù t ro ng moät lí t dung dòch.

(dlg/l)V

n'CN = N

- Noàng ñoä molan (m) laø soá phaân töû gam c haát t an t rong 1000 gam dung moâi .

1000(m)m

nC

ddm ×=

- Noàng ñoä ph aân mol laø t yû soá giöõa soá mol cuûa c aáu t öû ñang x eùt vaø t oång soá mol cuûa dung dò ch.

∑

=i

ii n

nx

V í dụ: Ở 15oC, dung dịch H2SO4 20% có tỷ trọng bằng 1,145 g/cm3. Tính CM, CN,

Cm, và nồng độ phân mol của dung dịch.

Bài giải:


MM

CdCM 34,2

98

20.145,1.10%..10===

CN = 2xCM = 4,68(N)

kgmolCm /55,2)20100(98

1000.20=

−=

( ) ( )956,0044,01

044,018/8098/20

98/20

2

42

=−=

=+

=

OH

SOH

x

x

3. Phaân loaïi dung dòch

� Dung dòc h ly ù töôû ng: laø d ung dò ch ma ø caùc caáu töû cuûa noù coù tính c h aát lyù, hoùa hoïc voâ c uøng gioán g nhau.

- Löïc töô ng t aùc cuûa caùc p haân töû cuøn g l oaïi vaø giöõa c aùc pha ân töû khaùc loaïi la ø nhö nh au: f A-A = f A-B = f B-B.

- K hi caùc c aáu töû h oøa t an v aøo nha u ñe å taïo th aønh du ng dòch, khoâng ke øm theo moät hi eäu öùng: ∆U = 0; ∆H = 0, ∆V = 0…

- Quaù t rì nh taï o thaønh dun g dòch la ø quaù trình tö ï x aûy ra ne â n ∆G < 0, ∆S > 0

V í duï: dung dò ch (he cxan – izo he cxan) hoaëc dung dòch (hecx an – pe ntan)

� Dung dòc h voâ cuøn g l oaõng: laø dung dòch maø thaøn h phaàn c uûa chaát t an laø voâ c uøng beù so vôùi t haøn h pha àn cuû a d ung m oâi. Nhö vaäy t ính c haát cuûa c a ùc caáu töû tuaâ n theo c aùc ñò nh lu aät ly ù töôûng c uûa H enr y, R aoul.

� Dung dòch th öïc:

- Laø dun g dòch khoâ ng lyù tö ôûng.

- Löïc töông t a ùc gi öõa ca ùc p haân t öû cuø ng loaïi vaø giöõa caùc phaân tö û k haùc l oa ïi k haùc nhau.

- K hi taïo thaø nh dun g dòch keøm theo caùc hieäu ö ùng: ∆U ≠ 0, ∆H ≠ 0…

II. Söï hoøa tan cuûa khí trong chaát loûng

1. Aûnh öôûng cuûa aùp suaát ñeán ñoä tan cuûa caùc khí trong chaát loûng

Định luật Henry: ÔÛ nhieät ñoä khoâng ñoåi, ñoä hoøa tan cuûa moät khí trong moät chaát loûng

tyû leä thuaän vôùi aùp suaát phaàn cuûa khí treân pha loûng.


xi = kH .Pi

k H: haèng soá Henr y c hæ p huï thuoäc vaø o nhieät maø k hoâng phu ï t huoäc vaø o aùp suaát vaø baûn c h aát dung m oâi.

K hí i (Pi) = Dung dòc h (noàng ño ä xi)

i

iH P

xk =

Ñònh luaät Henr y chæ ñuù n g cho cho d ung dòc h lyù t öôûng v aø c où t heå aùp duïn g noù cho c aùc c haát ta n de ã bay h ôi c uûa d ung dòch voâ c u øng loaõ ng.

Trong q uaù trình luye än kim, coù hi eän töôï ng caùc khí t an vaøo ki m loaïi l oûng, trong t röôøng hôï p naøy ca ùc khí tan döôùi da ïng ng uyeân töû, neân c aùc khí daï ng X2 ta c où t heå v ieát:

X2 (k hí) = 2X (tron g d ung dòch ki m loaïi loûn g)

Haèng s oá c aân baèng c où t heå ñö ôïc vie át:

i

2i

P

xK =

Töø ñoù c où theå ruùt ra: iHii P.kK.Px ==

2. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán ñoä hoøa tan cuûa khí trong chaát loûng, phöông trình Sreder

X eùt caân baèng c uûa moät khí i v ôùi dung dòc h baûo hoøa khí I coù noàng ñoä caân baèng xi (c uõng laø ñoä hoøa tan c uûa i ):

i (khí) = i (dung d òch coù noàng ñoä xi) + ∆Hh o øa ta n

Haèng s oá c aân baèng: (khí)x

(dd)xK

i

i=

Ne áu pha k hí c hæ c où k hí i thì x i(k hí) = 1 v aø K = xi(d d) = xi

A ùp du ïng ph öông trình ñ aú ng nhie ät V an’t Hoff c ho caân baèn g treân:

2

p

p

RT

∆H

T

lnK=

∂

∂

A ùp du ïng ñònh l u aät Hess k hí xe m quaù trình h oøa tan laø:


∆Hh o øa ta n = λn g tu ï + ∆Hp h lg + ∆Hso l

Ne áu xe m d ung dò ch l aø ly ù töôûng thì:

∆Ηph lg + ∆Hso l ≈ 0

V aø ∆Hh o øa ta n = λn g .tu ï = λi

Do ñoù ta c où: 2RT

iλ

T

plnK

=

∂

∂ (phö ông t rình Sre der) (6. 1)

Ne áu quaù trình ngö ng tuï cuûa c aùc k hí laø toû a nhieät , ne ân nhieät ngön g tuï aâm λi<0, t öø ñoù

0dT

idlnx

< nghó a laø ñoä t a n cuûa khí giaûm k hi nhi eät ñoä taêng.

Tröôøng hôïp c a ùc k hí t an t rong kim l oaïi h ay hôïp k i m loûng d öôùi daï ng nguyeâ n töû, thì:

ΑHh o øa ta n = λn g .tu ï + λp h .ly + ∆Hp h .lg

Do quaù trình phaân l y thu nhi eàu nhieät , neân λi > 0 nhö v aäy ñoä tan c uûa caùc k hí trong k im l oaïi hay hô ïp k im loû n g taê ng t heo nhi eät ñoä.

Laáy tí ch phaân phöôn g trình (6.1) trong dieàu ki eän aùp suaát khoâng ñoåi vaø xe m nhie ät ngöng tuï kh oâng ñ oåi, t a c où:

∫ ×=∫=

T

0T2T

dT

Riλi

x

1i

xi

dlnx

Töø ñoù ta c où:

−−= oT

1

T

1

Riλ

ilnx

T0: nhi eät ñoä n göng tu ï (nh ie ät ñoä so âi )

III. Söï hoøa tan cuûa chaát loûng trong chaát loûng vaø caân baèng dung dòch – hôi

1. Heä dung dòch lyù töôûng tan laãn voâ haïn

X eùt he ä hai caáu töû (A - B) t an laãn v oâ haïn v aøo nh au vaø dung dòch A - B naèm c aân baèng v ôùi p ha hôi c uû a chuùn g.

A ùp du ïng quy t a éc pha Gi b bs: c = k - f + 2 = 2 - 2 + 2 = 2


a. Aùp suaát hôi - ñònh luaät Raoul

Aùp suaát hôi baûo hoøa cuûa moãi caáu töû baát kyø tyû leä thuaän vôùi phaàn phaân töû cuûa noù trong dung dòch.

li

.xR

ki

P =

K hi dung dòch chæ coù c aá u töû i (dun g dòch i nguyeân chaát): xi = 1 vaø k R = Pi0

li

.x0i

Pi

P =⇒

Ñoái vôùi dung dòch thö ïc, ñònh l uaät Raoul t c uõng chæ coù t heå aùp duïng cho dun g moâi cuûa

dung dòc h voâ c uøng l oa õng : l1

.x01

P1

P =

Ñònh luaät He nry chæ aùp d uïng cho ch aát tan c uûa du ng dòch voâ c uø ng loaõn g:

li

.xH

k

1i

P =

- Ñöôøn g (1) la ø ñöôøng aùp s uaát hôi c uûa B treân dung dòch thö ïc (A-B )

- Ñöôøn g (2) la ø ñöôøng tuaân theo ñònh l u aät R aoult

- Ñöôøn g (3) la ø ñöôøng tuaân theo ñònh l u aät Henr y

Hình 6.1. So saùn h ñònh l uaät R aoult vaø ñò nh luaät Henr y


b. Giaûn ñoà “Aùp suaát – thaønh phaàn” (P - x)

A ùp du ïng ñònh l u aät R aoult cho dung dòch ly ù tö ôûng c uûa hai caáu töû (A -B):

−== l

Bx1.0

APl

A.x0

AP

AP (1)

lB

.x0B

PB

P = (2)

A ùp sua át to ång cuû a heä laø: P = PA + PB

lB

.x0B

PlB

x1.0A

P +

−=

lB

.x0A

P0B

P0A

P P

−+= (3)

Ne áu t a bieåu die ãn caùc ph öông trình (1), (2) v aø (3) lên ñoà thò “aùp suaát thaø nh phaàn ”

(P -x) ta ñöô ïc hình 6.2.

V í duï: ÔÛ 500C , aùp suaát h ôi baûo hoøa cuûa n-pe ntan vaø n-hecx a n töôn g öùng l aø 120 0 vaø 400 m mHg, thì aùp sua át h ôi cuûa dung dòc h n-pent a n vaø n-hecxan (ñöôïc xe m laø dung dò ch l yù t öôûng) seõ baèn g:

( ) lpen

.x4001200400P −+=

Hì nh 6. 2. Gi aûn ñoà aù p su aát h ôi (P -x) c u ûa dun g dò ch 2 c aáu töû l yù t öôû ng

Bài tập 2 trang 180


02,0)18/90()92/10(

92/10=

+=glycerinx

Pdd = Ponước * xl

nước

Pdd =23,7x(1-0,02) = 23,2 mmHg

Bài tập 3 trang 180

Trường hợp 1.

P = PA + PB = 250 mmHg

3/2..

3/1..o

BlB

oBB

oA

lA

oAA

PxPP

PxPP

==

==

Trường hợp 2.

P = PA + PB = 300 mmHg

2/1..

2/1..o

BlB

oBB

oA

lA

oAA

PxPP

PxPP

==

==

Kết hợp 2 trường hợp trên ta có:

3002

1

2

1

2503

2

3

1

00

00

=+

=+

BA

BA

PP

PP

ĐÁP SỐ: 450 mmHg và 150 mmHg.

Bài 4 trang 180

a./ 59,041,01

41,032/10046/100

46/100tan

=−=

=+

=

methanol

ole

x

x

b./

mmHgPPP

mmHgxPP

mmHgxPP

methanolole

lmethanol

omethanolmethanol

lole

ooleole

5,70

3,5259,0*7,88*

2,1841,0*5,44*

tan

tantantan

=+=

===

===


c./

259,041,0).1)7,88/5,44((1

41,0).7,88/5,44(

).1(1

.

741,059,0).1)5,44/7,88((1

59,0).5,44/7,88(

).1(1

.

tan

tantan =

−+=

−+=

=−+

=−+

=

lole

loleh

ole

lmethanol

lmethanolh

methanol

x

xx

x

xx

α

α

α

α

c. Thaønh phaàn pha hôi – ñònh luaät Konovalop I

X eùt heä dung dòch lyù töôûng cuûa hai caáu töû A vaø B naèm caân baèn g vôùi ph a hôi cuûa c huùng.

Theo ñònh luaät Danton: A

PB

P

hA

n

hB

n

hA

x

hB

x==

Theo ñònh luaät Raoult ta ñöôïc :

lA

x

lB

xα.

lA

x

lB

x.

0A

P

0B

P

hA

x

hB

x== (ñònh l ua ät K on ov alop I) (6. 2)

Trong ño ù 0A

P

0B

Pα = vaø ñö ôïc goïi laø heä so á taùch hay he ä soá chö ng c aát

Töø ñò nh lua ät K on oval op t a co ù t heå ruùt ra caùc heä qu aû s au:

- Thaønh phaàn c uûa ph a hôi caân baèn g ñoàn g bie án vôùi t haønh ph aàn cuû a pha l oûng.

- Thaønh phaà n c uûa c haát de ã soâi trong pha h ôi l ôùn hôn thaøn h pha àn cuû a noù t rong pha l oûng.

d. Giaûn ñoà “thaønh phaàn hôi – thaønh phaàn loûng” (x – x)

Töø he ä thöùc (6. 2) ta bieán ñoåi ñe å ruùt ra bieåu thö ùc:

lB

α.x)lB

x(1

lB

α.x

lB

α.xlA

x

lB

α.x

hB

xhA

x

hB

x

+−=

+=

+ (6. 3)

( ) lB

.x1α1

lB

α.xhB

x−+

= (6.4)


B ieåu dieãn phöô ng t rình ( 6.4) leân ñoà thò (x-x ) ta ñö ôïc c aùc ñöô øng treân hình 6 . 3.

Hình 6.3. Giaûn ñoà (x-x) c uûa he ä hai caá u töû A -B

- Ne áu α = 1, ñoà thò laø ñö ôø ng c heùo AC .

- Ne áu α > 1, ñoà thò cong l eân p hí a treân.

- Ne áu α < 1, ñoà thò cong x uoáng dö ôùi.

e. Nhieät ñoä soâi vaø giaûn ñoà “nhieät ñoä – thaønh phaàn” (T – x)

Ta c où ph öông trình: lB

.x0A

P0B

P0A

P P

−+=

P höông trình C lausius – C lapey ron: P = K . ex p(-λ/R T)

Ta c où: P0A = KA . ex p(-λΑ/ RT) vaø P 0

B = K B. e xp(-λΒ/R T)

Suy r a: P = K A. ex p(-λΑ/ RT) + [K B. exp(-λΒ/R T) - K A. e xp(-λΑ/RT)]. x lB (6.5)

Ñöôøn g con g phía döô ùi ñöôïc g oïi l aø ñöôøng loûng hay ñöôøng soâi, noù moâ taû söï phuï

t huoäc c uûa n hie ät ñ oä baét ñaàu soâi c uûa dung dò ch v aøo thaø nh pha àn.

Ñöôøn g cong phía treân ñ öôïc goïi laø ñöôøng hôi hay ñöôøng söông, noù moâ t aû nhieät ñoä

soâi töô ng öùn g vôùi thaøn h phaàn hôi.

Hai ñöôø ng cong c hia giaû n ñ oà thaøn h ba vuø ng:

V uøng phía döôùi ñöôøn g soâi , he ä hoaøn toaø n naè m ôû traïng thaùi d ung dòc h loûng (pha l oûng).


V uøng p hía treân ñöôø ng sö ông, he ä hoaøn t o aøn na èm ô û traïn g thaùi hôi (pha hôi).

V uøng naè m giö õa h ai ñöô øn g, he ä laø dò theå, bao goà m hai pha loûng v aø h ôi naè m c aân baèng v ôùi nhau.

Hì nh 6. 4. Gi aûn ñoà (T – x ) c aân baèng l o ûng hôi cuû a he ä 2 c aáu t öû

f. Moâ taû quaù trình treân giaûn ñoà

Pha hôi

Pha loû ng

T

T0

A

T0

B

A

B

L

H

l1

l2

l3

h3

h2

h1

xB

Q2

T1

T2

T3

Hình 6.5. Qua ù t rình ña n hi eät treân gi aûn ñoà c aâ n baè ng lo ûng – hôi (T - x)

Quaù t rình ñaún g nhie ät l aø quaù trình trong ñoù c où nh ieät ñoä k hoâng ñoåi (T = co nst), thaønh phaàn cuû a heä ñöô ïc thay ñ oåi d o söï t heâ m vaøo h oaëc l aáy bôùt ñi moät caáu töû.


Quaù t rì nh ña nhi eät laø qu aù t rì nh laøm t hay ño åi nhieä t ñoä c uûa heä song th aønh p haàn chu ng c uûa he ä khoâ ng thay ño åi.

Ta khaûo sa ùt quaù trình ñ a nhie ät cuûa mo ät dung dò ch bi eåu die ãn bôûi heä L tre ân giaûn ñoà “ nhieät ñoä - thaø nh pha àn ” (T - x ) ôû hìn h 6. 5 ( aùp su aát P = co nst)

Heä L na èm tron g v uøng lo ûn g g oàm hai c aáu töû v aø moät pha: c = k – f + 1 = 2

Taêng daàn nhi eät ñoä cuûa he ä, khi nhi eät ñoä ñe án T1 , ñi eåm he ä (cuõng la ø ñie åm pha loûn g) c haïy ñeán ñieåm l1 , dung dòch baét ñaàu so âi , thaønh phaàn pha hôi töông ö ùng v ôùi ñie åm h1. Luùc naøy he ä bao goà m hai pha naèm ca ân baè ng vôùi nh au: c = 2 – 2 + 1 = 1

Ne áu ti eáp tuïc taêng nhieät ñoä thì ñie å m heä, ñi eå m loû ng vaø ñieåm hôi se û di c huy eån treân nhöõng ñ öôøng t öông töï n h ö sa u:

Nhi eät ñoä: T1 → T2 → T3

Ñie åm heä: l1 → Q2 → h3

Ñie åm loûn g: l1 → l2 → l 3

Ñie åm hôi: h1 → h2 → h3

Taïi mo ãi nhieät ñoä, ba ñieå m: heä, pha l oûng v aø pha hôi phaûi thaún g haøn g vaø t a coù the å aùp duïng quy ta éc ñoøn baåy.

V í duï: Taïi n hie ät ñ oä T2: He ä Q2 = pha l oûng l2 + ph a h ôi h2

2Q

2l

2h

2Q

2gh

2gl

=

2. Heä dung dòch thöïc tan laãn voâ haïn

a. Aùp suaát hôi

Trong th öïc te á, khoâ ng ñ ö ôïc phe ùp xem c aùc d ung d òc h laø ly ù töô ûng, bôûi v ì aù p suaát h ôi rie âng phaàn cuûa caùc caá u töû vaø aùp suaát hôi toång c oäng t reân c aùc dung dòc h t höïc k hoâng tuaâ n t heo dung dòc h R aoult. Trong ly ù thuy eát veà caân baèng l oûng hôi ngöôøi ta c hia dung dò ch t haønh hai loaïi c hính: Neáu aùp suaát hôi t reân dung dò ch lôùn hôn aùp suaát hôi t ính theo ñò nh l uaät R aoult t hì dung dòc h ñöôïc g oïi l aø dun g dòc h sai le äch döông, coøn trö ôø ng hôïp ngöôïc l a ïi t hì goïi l aø dung dò ch s ai l eäc h a âm.


C où nhie àu nguyeân nhaân gaây ra söï sai l eäch khoûi ñò nh luaät Raoul t. Moät trong nhöõ ng nguy eân nhaâ n chuû yeáu la ø coù söï khaùc bi eät c uûa löïc t öông taùc gi öõa caùc ph aân t öû cuøng loaïi vaø k haùc loaïi.

Ne áu löïc töông t a ùc giöõa c aùc phaân töû c u øng lo aïi lôùn hôn löïc töông ta ùc cuûa c aùc phaâ n töû k haùc l oaïi, thì k hi t aïo th aø nh dun g dòch caùc lieân keá t beàn hôn bò p haù v ôõ ñe å taï o t haønh lie ân ke át í t beàn. C uõng do töông taùc ye áu hôn neân c aùc phaân töû t rong dung dòch de ã thoaùt ra khoûi pha l oûng hôn ñe å taïo t haøn h pha hôi, vì vaäy maø aùp suaá t phaàn c où giaù trò lôùn hôn giaù t rò tính toaùn t heo ñò nh lua ät Raoult, gaây ra s öï sai le äch döô ng. Thuoäc heä n aøy coù c aùc heä sau: t etraclorua – c acbon – cloroform, b e nze n – ax eton…

Ngöôïc laïi, neáu löïc t öôn g taùc giöõa c aùc phaân töû cuø ng l oaïi nhoû hôn löïc t ö ôn g taùc giöõa c aùc phaân tö û khaùc loa ïi se õ gaây ra hieän töôï ng sai leäc h a âm.

Trong thöïc te á, c où nhie àu t röôøng hôï p (k hoaûng 3000 t röôøng hôïp), söï sai leäc h khoûi dung ñò nh luaät Raoutl lôùn ñe án noãi, treân ñöôøng aùp suaát hôi toång c oäng xuaát hieän c aùc ñi eåm cöïc trò (c öïc ñaïi , cö ïc tieåu) n hö t reân hìn h 6.6.

Hình 6.6. Heä coù ñi eåm cöï c ña ïi M v aø heä coù ñi eå m cöï c ti eåu m

b. Thaønh phaàn pha hôi – ñònh luaät Konovalop II

K hi nghi eân cöùu nhöõng heä c où ñi eåm cöïc trò treân gi aûn ñoà (P - x), K onov alop ñaõ phaùt bi eåu ñòn h luaät nhö sau:

Ñoái v ôùi nhöõn g heä c où thaø nh phaà n öùn g vôùi ñieåm c öïc trò treân ñöô øng a ùp hôi t oång coä ng (P - x) thì pha loû ng vaø p h a h ôi c aân ba èng coù c uøng t haønh ph aàn.

Nghó a laø taïi ñieå m c öïc t rò : lA

xhA

X ; lB

xhB

X ==


Dung dòc h coù tha ønh p haà n öùng v ôùi ñieåm ñaúng phí seõ soâi ôû nhieät ñ oä kho âng ñoåi, döôùi aùp sua át khoân g ño åi vaø bay hôi theo ñ uùng thaønh ph aàn cuûa noù. Nhö õng d ung dò ch nhö v aäy g oïi l aø d ung dòch ñ aúng p hí.

Ne áu bieåu di eãn söï phu ï th uoäc cuûa a ùp suaát h ôi t oån g coäng v aøo thaøn h phaà n pha loûng va ø v aøo thaø nh phaàn pha hôi l eân c uøn g moät gi a ûn ñ oà t hì hai ñöôø ng ñoà thò naøy seõ t ie áp xuùc nhau t aïi ñi eåm cöïc trò (xem hình 6. 7.)

Hình 6.7. Heä coù ñie åm cöï c ña ïi tre ân ñöôøn g (P -x)

v aø ñie åm cöïc tieåu treân ñö ôøng (T-x ).

3. Söï chöng caát dung dòch

C höng c aát laø söï ta ùc h du ng dòch t haønh nhöõ ng caá u töû c uûa noù baèn g phöô n g phaùp ñ un noùng vaø ngöng tu ï.

Theo ñò nh luaät K onov alop I, neáu heä soá taùch α c aøng lôù n thì t haø nh p haàn pha hôi vaø t haønh phaàn ph a loûng caøng k haùc nhau vaø ca øng de ã taùch caùc caáu töû ra k hoûi nhau baèng phöông p haùp c h öng caát .

Theo ñònh lu aät K onovalo p II, taïi ñieåm cöïc trò t re ân giaûn ñ oà (P-x ) hoaëc gi aû n ñoà (T-x) t hì t haønh phaàn pha h ôi baèng thaønh ph aàn pha l oûng, neân k hoâng the å duø n g phöông ph aùp c höng c aát bì nh th öôøng ñ eå t aùch c aùc c aáu tö û ra khoûi nh au.

a. Chöng caát heä lyù töôûng vaø caùc heä khoâng taïo dung dòch ñaúng phí

Ta x eùt quaù trình ch öng c aát ô û giaûn ño à (T-x) t re ân hình 6.8.


Giaû söû t a c höng c aát du ng dòc h Q. Naân g nhie ät ñoä ñeå heä ñaït tôùi ñi eåm Q1 , heä pha ân t haønh h ai pha loûng l1 v aø pha hôi h1. Pha hôi h1 coù t haønh phaàn c aáu töû deã ba y hôi B l ôùn hôn t rong heä Q. Ne áu haï nhie ät ñoä cuû a pha hôi h1 xu oán g nhieät ñoä töông öùng vôùi ñi eåm R, thì hôi h1 seõ ngöng tuï moät phaàn, k hi ñoù heä R laïi bao goàm hai pha, trong ñoù pha hô i h2 gi aøu caáu töû B hôi pha hôi h1 , tie áp tuïc ngöng tuï pha hôi h2 ta t hu ñöôïc pha hôi h3 gi aøu caáu töû B hôi pha hôi h2.

C öù t ieáp t uïc nhö vaäy da àn daàn ta seõ nha än ñöô ïc caáu töû B gaàn nhö ng uyeân c h aát (naèm ô û pha hôi trong q uaù t rì nh c höng).

Töông t öï ta xe ùt t ron g pha loû ng l1.

Q

Q1

R

A B

S

T

h1

h4

h5

h2h3

l5l4

l1l2

Pha hôi

Pha loû ng

xB

Hình 6.8. Qua ù trình chön g ca át

b. Chöng caát caùc heä coù taïo dung dòch ñaúng phí

Ñoái vôùi n höõng he ä coù ta ï o thaønh dung dòc h ñaúng phí t hì quaù trình c hön g caát treân k hoâng cho pheùp t hu ñöôïc caû hai caáu t öû nguye ân chaát, t uøy thuoäc vaøo thaønh phaàn cuûa heä ban ñaàu, t a c hæ c où the å thu ñö ôïc moät ca áu t öû ng uye ân ch aát va ø dung dòc h ñaún g phí .

X eùt heä e tan ol – tet rac lorua c ac bon (xe m hình 6. 9 )


Hình 6.9. Heä t aïo dung dò ch ñ aúng p hí

Ne áu 0,614

CClx < ta se õ thu ñöôïc e tan ol nguy eân c haát v aø m oät d ung dòch ñaúng phí co ù

t haønh pha àn ñuùng baè ng 0, 61.

Ne áu 0,614

CClx > t a seõ thu ñöôïc t etraclorua cacbon nguyeâ n chaát vaø dung dò ch

ñaúng phí treân.

Ne áu aùp suaát thay ñoåi, khoâng chæ nhie ät ñoä maø th aønh phaà n cuûa dun g dò ch ñaúng phí c uõng thay ño åi the o (xe m hình 6. 10.).

Ne áu tie án haønh chöng caát ôû aùp suaát thíc h hôï p naøy t a se õ thu ñöôïc caùc caáu t öû haàu nhö nguy eân chaát ra k hoûi dung dòc h.


Hình 6.10. A ûnh höôû ng cuû a a ùp suaát beâ n ngoa øi ñe án ñie åm cöïc trò

4. Heä hai chaát loûng hoaøn toaøn khoâng tan laãn

A ùp sua át to ång coä ng cuûa he ä hai ch aát loûng A vaø B laø : 0B

P0A

PB

PA

PP +=+=

Thaønh phaàn pha hôi chæ phuï t huoäc v aøo nhie ät ño ä: 0A

P

0B

P

AP

BP

hA

x

hB

x==

Nhi eät ñoä soâi cuûa hoãn hôï p cuõng kh oâng phuï th uoäc vaøo thaøn h pha àn, noù nhoû hôn nhie ät ñoä soâi c uûa moãi c a áu töû.

Trong quaù trình soâi nhieät ñoä soâi cuûa hoãn hôïp se õ giöõ nguye ân cho ñeán k hí moät trong hai caáu t öû chuyeån heát th aønh hôi , t hì nhie ät ñoä soâi cuûa noù seõ t aêng voït ñe án nhieät ñoä soâi cuûa c aáu töû coøn la ïi.

V í duï: nöôùc – benzen, cloroform – metanol , nöôùc – ni trobe nze n…


Hình 6.11. Heä h ai c haát l oûng hoa øn toaøn k hoâng t a n laãn

Ñöôøn g (1) moâ ta û söï ph uï t huoäc cuûa aùp sua át hôi caáu töû A v aøo nhie ät ñoä.

Ñöôøn g (2) moâ ta û söï ph uï t huoäc vaøo aùp sua át hôi caáu töû B v aøo n hie ät ñ oä.

5. Heä hai chaát loûng tan laãn coù giôùi haïn

a. Söï tan laãn coù giôùi haïn cuûa heä hai chaát loûng

X eùt quaù trình ho øa tan töô ng hoã cuû a heä but an ol – nöôùc .

Hì nh 6. 12. Söï p haân l ôùp c uûa heä but an ol – nöô ùc

C ho moät löô ïng b ut anol v aøo nöô ùc, khuaáy tro än kyõ roài ñeå c aân baèn g, heä seõ taùc h l aøm hai l ôùp:


- Lôùp buta nol baõo hoøa n öôù c

- Lôùp nö ôùc baõ o hoøa but an ol

B ieåu ñoà ho øa tan ña nhieät (T-x) c uûa heä butanol – n öôùc ñöôïc bie åu die ãn treân hình 6.13.

Hình 6.13. Giaû n ñoà ñ a n hi eät (T-x ) cuûa heä but anol – nöôùc

Ta x eùt quaù trình ñ a nhi eät cuû a he ä Q1.

Taêng n hi eät ñ oä cuûa heä t öø: 3

T2

T1

T →→

Ñie åm bieåu dieãn c uûa he ä: 3

b2

Q1

Q →→

Ñie åm bieåu dieãn pha n: 3

n2

n1

n →→

Ñie åm bieåu dieãn pha b: 3

b2

b1

b →→

b. Phöông phaùp xaây döïng giaûn ñoà “nhieät ñoä – thaønh phaàn” (T - x)

Theo phuôn g phaù p hoùa l yù, ngöôøi ta quan nie äm ñ öôøng c ong ( T-x) l aø quyõ tí ch nhöõng ñi eåm maø t ro ng he ä coù söï chuyeån t öø vuøng ñ oàng the å sang vuøng dò theå (hay n göôïc laïi). Bi eåu hi eän beà ngoaøi cu ûa hieän t öôïng na øy laø söï ch uyeån töø “trong ” sang “ ñu ïc” (ha y ng öôïc laïi).


Ta seõ l aä p caùc heä c où thaøn h phaàn k haùc nhau, ro ài x aùc ñònh c aùc nhi eät ñ oä maø ôû ñoù c où söï c huyeån pha (baèng c aùc l aàn löôït taê ng, roài giaû m nhie ät ñoä vaø x aùc ñònh toï a ñoä ca ùc ñieåm c huyeån pha ñ où) töø ñoù x aây dö ïng ñö ôïc giaûn ñoà (T-x ) .

6. Heä ba chaát loûng tan laãn coù giôùi haïn

Tính tan l aãn cuû a heä naøy chæ phuï t huoäc v aøo nhieät ñoä v aø ha àu nhö k hoâng ph uï thuoäc vaø o aùp suaát .

X eùt t röôøng hôïp ñôn gi aûn nhaát: ôû aùp suaát vaø nhieät ñoä khoâng ñoåi, ta khaûo saùt he ä hoøa t an giôùi haïn c uûa ba c aáu töû A – B – C , trong ñoù heä A – C hoøa tan voâ haï n heä B – C hoøa tan v oâ haïn va ø he ä A - B hoøa t an c où giôùi ha ïn.

Hình 6.14. Giaû n ñoà h oøa t an ñaúng nhie ät c uûa heä 3 c aáu töû

Ñöôøn g c ong aK b chia giaûn ñoà tam giaùc thaønh 2 vuøng: Vuøng phí a treân vaø ngoaøi ñöôøng c on g aK b heä laø ñ oàng t heå, v uøng phía tron g heä l aø dò theå, noù goàm h ai pha loûng naè m c aân baèn g vôùi nha u ñöôïc goïi laø hai dung dò ch lie ân hôïp. Taïi ñieå m hoø a tan tôùi haïn K , hai dung dòc h li eân hôï p coù t h aønh pha àn baè ng nha u.

Theo quy t aéc Tarachenc o: Nhöõng ñöôøng thaú ng noái caùc c aëp dung dò ch l ieân hôïp se õ gaëp nha u t aïi mo ät ñieåm.


C HÖÔNG 6

C AÂN B AÈNG GIÖÕA DUNG DÒC H LOÛNG VA Ø P HA R AÉN

I. Tính chaát cuû a dung dòch loaõng caùc ch aát tan k hoân g b ay hôi

1. Ñoä gi aûm aùp suaát hôi cuû a du ng dòc h

Ñoä giaû m töô ng ñoái a ùp suaát hôi cuûa dung dòch b aèng toång phaàn phaân töû cuûa caùc chaát tan khoâng bay hôi t rong dung dòc h.

x01

P

∆P01

P

P01

P==

−

Dung dịch càng đặc thì áp suất hơi càng thấp.

Ví dụ:Tính áp suất hơi của dd gồm 50g đường gluco C6H12O6 trong 1000g nước ở 20oC,

biết rằng ở nhiệt độ này áp suất hơi bảo hòa của nước là 17,54 mmHg.

Bài giải:

P = Po.(1-x) = 17,54x[1-(50/180)/((50/180)+(1000/18))] = 17,453 mmHg

2. Ñoä t aên g ñieåm so âi v aø ñoä h aï ñi eåm ke át t inh

Hì nh 7. 1. Giaûi thí ch ño ä taêng ñieåm s oâi v aø ño ä haï ñi e åm keát ti nh


Ñöôøn g OC moâ taû aù p suaát hôi re ân dung moâi raé n ng uyeân c haát.

Ñöôøn g OA m oâ taû aù p suaát hôi t reân d ung moâi loûng nguy eân c haát.

Ñöôøn g OB moâ taû aûnh h öôûng c uûa a ùp suaát be ân n goaøi ñeán nhieät ñoä n oùng c haûy cuûa dung m oâi nguy eân c haát.

Ñoä t aêng ñieåm soâi vaø ñoä haï dieåm keát ti nh cuûa c aùc dung dòch chaát tan khoâng bay hôi t yû leä thuaän vôùi no àng ñoä cuûa dung dòch.

∆T = K . Cm

C m: Noàng ñ oä molan cuûa dung dòc h.

K : Haè ng soá n ghieäm so âi K s hay haèn g soá n ghieäm ñ oâng K ñ

Ví dụ: Tính nhiệt độ sôi của dd chứa 5 g urê trong 75g nước. Biết M urê = 60,06g, Ks =0,51 oC/mol

∆Ts =Ks. Cm = 0,51x 5x1000/(60,06 x 75) = 0,566

Nhiệt độ sôi của dd: t = 100 + 0,566 = 100,566 oC

3. A ùp sua át t h aåm th aáu


Hì nh 7.3. Thí nghieä m v eà aùp suaát thaå m t haá u

A ùp suaát thaå m t haáu cuûa d ung dòch c o ù noàn g ñoä x aùc ñònh laø aù p suaát phuï p haû i taùc ñoäng l eân moät maøng baùn thaá m naèm phaâ n ca ùc h giö õa dun g dòch v aø d ung mo âi nguy eân c haát ñe å d ung dò ch n aøy c où the å n aèm c aân baèng thuûy tó nh v ôùi dung moâi (qua maøn g baùn th aám ).

π = C R T

4. C aùc ph öông p haùp xa ùc ñò nh k hoái l öôïn g phaâ n t öû baè ng th öïc nghi eä m

II. C aùc ye áu toá aûnh h öôûng ñeá n ñ oä hoø a tan cuûa c aùc chaá t raén tro ng pha l o ûng

1. A ûnh h öôûng c u ûa nhie ät ñoä ñeán ñoä ho øa t an cuû a chaát raén trong ph a loûng

2. A ùp duïng phöô ng trì nh Sr eder cho caùc dung dòc h loaõng cuûa c aùc ch aát tan khoâng bay hôi

III. Söï keát ti nh c uûa du ng dò c h h ai c aáu töû

1. Heä khoân g t aïo du ng dò ch raén, kh oâng taï o hôïp c haát hoùa hoïc

a. Giaûn ñoà “nhi eät ñ oä – tha øn h p haàn ” (T-x)

Hì nh 7. 4. Giaûn ñoà (T-x) cuûa he ä hai caá u t öû, ca ân baè ng lo ûng raé n.


C aùc ñie å m a, b töông ö ùng v ôùi n hie ät ñoä ke át ti nh c uûa caùc c aáu töû A v aø B nguyeâ n ch aát.

Ñöôøn g ae b ñöô ïc goïi laø ñ öôøng loûn g.

Ñöôøn g arr’b ñö ôïc goïi laø ñöôøng ra én.

V uøng n aèm treân ñöôøn g loû ng heä c hæ naèm moät pha l aø dung dòch lo ûng LA -B

V uøng n aèm phía döô ùi ñöôøng r aén, he ä bao goàm hai p ha raén: raén A vaø raén B ( RA , RB).

V uøng naèm gi öõa ñ öôøng l oûng vaø ñ öôøng r aén heä toà n taïi caân baè ng cuûa hai pha: RA – L hoaëc L - RB.

b. K haûo saùt quaù t rình ña nh i eät

Hình 7. 5. Quaù trình ña n hie ät c uûa heä Q

c . Hoãn h ôïp eute cti

Ôû aùp suaát kho âng ño åi, hoãn hôïp eute cti seõ keát t inh ôû nhi eät ñoä kho âng ño åi theo ñuùng t haønh pha àn cuûa noù. Ho ãn hôïp eutec ti coù t ính c haát gi oáng nhö mo ät hôïp c h aát hoùa hoïc, son g noù k hoâng phaûi laø moät hôïp c haát hoùa hoïc maø noù chæ l aø moät hoãn hôï p goàm n h öõng ti nh theå raát nhoû, r aát mò n cuû a hai pha raé n A va ø raén B nguy eân c haát keát tinh xen ke õ va øo n hau.

2. Phe ùp pha ân tích nhieät


Laäp 6 he ä coù cuø ng khoái löôïng song thaø nh phaà n c uûa c aáu t öû B thay ñoåi töø 0% ñeán 100%. Laøm no ùng c haûy t öøng heä roài haï daàn nhieät ñoä, quan saùt söï thay ñoåi n hieät ñoä t heo t hôøi gi an v aø ve õ caùc ñ öôøng ng uoäi la ïnh (T - t )

Hình 7.6. Minh hoïa p heùp ph aân tí ch nhieät

3. Heä hai caáu t öû k hoâng taï o dung dò ch raén, khi k eát ti nh t aïo thaønh hôïp c haát hoùa hoïc beàn


Hình 7.7. Giaûn ñoà (T-x ) heä 2 c aáu töû taï o hôïp c haát hoa hoïc beà n

Ñöôøn g ae 1 laø ñöôøn g k eát t inh cu ûa c haát ra én A

Ñöôøn g e 1de2 l aø ñöôø ng keá t tinh cuûa c haát raén D

Ñöôøn g e 2b laø ñöôøn g k eát t inh cu ûa c haát ra én B

Hai ñieåm e 1 v aø e2 töô ng öùng laø caùc ñieåm e utect i c uûa heä A - D v aø heä D – B.

a. Quaù t rình keát ti nh ña nhi eät

b. Quaù t rình keát ti nh ña úng nhieät, ñaún g aùp


MUÏC LUÏC

CHƯƠNG 1 ................................................................................................................................................... 1

NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC ............................................................................................................. 1

1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN ........................................................................................................... 1

1.1. Hệ ..................................................................................................................................................... 1

1.2. Trạng thái ........................................................................................................................................ 1

1.3. Biến đổi quá trình ............................................................................................................................ 1

1.4. Hàm trạng thái ................................................................................................................................. 2

1.5. Nhiệt và công ................................................................................................................................... 2

2. NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC ................................................................................ 3

2.1. Nguyên lý thứ nhất nhiệt động học và nội năng U ........................................................................... 3

2. 2. A ùp duï ng n gu yeâ n lyù t h öù nh aá t c h o moä t s oá quaù tr ì nh ........................................................................... 3

3. ĐỊNH LUẬT HESS .................................................................................................................................. 4

3.1. Nội dung định luật ........................................................................................................................... 4

3.2. Caù c h eä qu aû c uû a ñònh l uaä t Hes s ........................................................................................................ 4

4. NHIỆT DUNG ........................................................................................................................................ 5

4.1. Ñ òn h nghóa caù c loaï i nhieä t d ung ...................................................................................................... 5

5. Ñònh lu aä t K ir chho ff .............................................................................................................................. 5

CH ÖÔNG II .................................................................................................................................................. 6

NG UYEÂN LYÙ II CU ÛA NHIEÄT ÑO ÄNG HOÏC .................................................................................................. 6

CH ÖÔNG IV ............................................................................................................................................... 18

LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH CÂN BẰNG PHA ................................................................................ 18

BÀI GIẢNG HÓA LÝ 1 CHƯƠNG 1 NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC

Documents

Transcript of BÀI GIẢNG HÓA LÝ 1 CHƯƠNG 1 NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC