Luận văn: Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết cơ bản của bộ môn Hóa lý Phân loại các dạng bài tập phần Hóa lý.

1/1/2017 utilidades.gatovolador.net/issuu/down.php?url=https%3A%2F%2Fissuu.com%2Fdaykemquynhon%2Fdocs%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&inic...

WWW.DAYK E MQUY NH ON.UC
OZ.C OM
Lu ận văn tốt
n gh i ệp

LỜI MỞ ĐẦU

Sự hiểu biết về cấu trúc, năng lượng và cơ chế phàn ứng để lý giải các quy luật diễn biến của một quá trinh hóa học là
nhiệm vụ hàng đầu của bộ môn Hóa lý. Nói cách khác, nắm chắc các kiến thức Hóa lý giúp các nhà khoa học hiểu sâu sắc hơn bằn
chất của quá trinh hóa học.
Bài tập Hóa lý đóng vai trò quan trọng trong việc dạy và học hóa lý nói riêng và Hóa học nói chung. Muốn hiểu được cơ sở
lý thuyết hóa học không thể không tinh thông việc giải các bài tập Hóa lý. Mặt khác, kiến thức giữa các phần, các chương cũng có mối
hên hệ mật thiết với nhau. Clúnli vi vậy mà số lượng bài tập về bộ môn Hóa lý rất đa dạng và phong phú. Bên cạnh đó, các bài tập này
còn nằm ở nhiều tài liệu, ở nlúều dạng khác nhau, chưa được phàn loại rõ ràng. Vì vậy với mục đích giúp cho giáo viên Cling như học
sinh, sinh viên nâng cao kliã năng tiếp thu và có được tài liệu với cái nhìn khái quát hơn về bộ môn này, tôi chọn đề tài “Hệ thống hóa
bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông”, với những nhiệm vụ clúnli sau:
- Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết cơ bàn của bộ môn Hóa lý.
- Phàn loại các dạng bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giòi ở trường trung học phổ thông.
Mặt khác, vì còn nhiều hạn chể về trinh độ, thời gian nên bài luận văn này chắc không tliể tránh khỏi những sai sót ngoái ý
muốn. Tôi rất mong nhận được sự góp ý, clủ bảo của các thầy cô và bạn đọc đề hoàn thiện hơn ở những nghiên cứu tiếp theo.

WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

S V TH : Ph ạm Th ị Th anh Tru y ền

1
WWW.FA CE B OOK .C OM/ DAYK E M.Q
UYNH ON

1/180


1/1/2017 utilidades.gatovolador.net/issuu/down.php?url=https%3A%2F%2Fissuu.com%2Fdaykemquynhon%2Fdocs
%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&inic...

WWW.DAYK E MQi rYNH ON.UC
OZ.C OM

Lu ận văn tốt
n gh i ệp

MỤC LỤC

Trang

S V TH : Ph ạm Th ị Th anh Tru y ền

3
WWW.F A CE B OOK .C OMZD AYK E
M.QUY NH ON

/>
2/180


Phần A:

Cơ SỞ LÝ THUYẾT TÓM TẮT
Chương Ị:

CẤU TẠO CHẤT

I/ Đai cương về hat nhân nguyên tử:
1. Các đai lương liên quan đến hat nhân và lớn vỏ nguyên tử:
-Hạt nhân được cấu tạo bởi proton Jp và notion òn.
-Sự chuyển hóa qua lại giữa proton và notion:
|P€ >+>+v
‘n€ Ịp + _°e+v
V : antinotiino, V : nơtiino
Hạt
Ký
Khối lượng
Kg
u
Electron
e
9,109.10 31
5,5.10 4
07
Pl ot on
p
1,672.10
1,0072
Notion
n,N
1,675.10°7
1,0086
2. Năng lương hat nhân:

E)iện tích
c
- 1,602.1019
1,602.10 19
0

lies CGS
4,8.10 10
4,8.1010
0

AE = Ain.c2
ở đây: Am - sự hụt khối lượng được tính theo biểu thức:
Am = [Zmp +(A- Z)mn ] - Ttiteứèn
c - tốc độ ánh sáng trong chân kliỏng.
Hệ thức tương đối của Einstein:

trong đó: niv - khối lượng của hạt klú chuyển động (khối lượng động); I110 - khối lượng của hạt klii đứng yên (khối
lượng nghỉ);
V - tốc độ chuyển động của hạt.

3. Năng lương riêng của hat nhân:

trong đó: E - năng lượng hạt nhân;
A - số nucleon (số khối).
4. Đồng vi:
Đồng vị là những chất có chung số z, nhưng khác số A, do đó N sẽ khác
nhau.
Nguyên tử khối trung hình của hỗn hợp đồng vị được xác định theo hệ thức:
— X.M. +X,M, +... x,m, +x7m, +...

M = —— ------ -— -----= —- — ----- -— - - xl+x2+...
100
trong đó: Xi, X: là % số nguyên tử đồng vị 1, 2,...;
Ml, M2... nguyên tử khối của từng đồng vị 1, 2,...
1. Sir phỏng xa và phản ứng hat nhân:
a. Các kiểu phỏng xa:


a.l) Phỏng xa kiểu ạ: là quá trinh phóng xạ xảy ra kill hạt nhân nguyên tử phóng ra hạt nhân nguyên từ Heli *He ỉ+. Khi đó
phần còn lại có số khối giâm đi 4 đơn vị và số hiệu nguyên tử giảm đi 2 đơn vị.
Vidu: 2“Ra—->“Ra+jHe
a. 2) Phỏng xa kiều ft: là quá trình phóng xạ xảy ra klú hạt nhân nguyên tử phóng ra hạt electron. Klú đó số khối của hạt
nhân vẫn không đổi nhưng số hiệu nguyên tử tăng 1 đơn vị.
Thực chất trong kiếu phóng xạ này một notion chuyển thành 1 proton và 1 electron, sau đó hạt nhân phóng ra 1 electron.
Ví du: “Ni--------»“Cu+ °e
a.3) Phóng xa kiều Ỵ: là quá trình phát ra năng lượng điện từ (tương tự như năng lượng ánh sáng) tít hạt nhân của một
nguyên tử. Không có các hạt được phát ra trong qưá trinh phóng xạ kiểu y, và vi vậy phóng xạ kiểu Y không gây ra sự thay đỗi trong
nguyên tử.
b. Đinh luât chuyền dich phỏng xa Fajans — Soddy:
Z* 4He + az_42Y
Z* ->
A

>-

+Ò

A

x -> X + Y

c. Các loai phán úng hat nhân nhân tao:
a. l) Phản ứng đơn giản:
Ví du 1: phản ứng Rutherford phát hiện [p
ỊHe + 147N-----»”0+|p
Ví du 2: phản ứng Chadwick phát hiện ‘n 4He + 'Be
L

4

o

> i 2 C + ‘n

u

C.2) Phản ứng phân hach:
Ví du: nguyên tắc hoạt động của lò phân ứng hạt nhân, bom nguyên tử *n + “25U —A x+Y + 3n
C.3) Phản úng nhiẻt hach:
Ví du: |H+ịH---------->4He
2. Đỏng hoc quá trình phỏng xa:
— T ố c đ ộ p h â n h ủ y (hay phán rã) phóng xạ là số nguyên tử bị phân hủy trong 1 đơn vị thời gian.
— C h u k ì b ả n h ủ y của những hạt nhân phóng xạ là thời gian để phân hủy đirợc một nữa số nguyên tử ban đầu (hay
một nữa lượng ban đầu).

In2 0,693 k
— = km hay -V = -— = kN (k là hằng số phóng xạ) dt
ln(—) = -kt = > m = m0 xe k';ln( —-) = -kt => N = N0 xe k'
-V =

dN
-Cường độ phóng xạ : I = — —— = kN
N là số nguyên tử trong mẫu.
II/ Áp dung cơ hoc lirong từ vảo cấu tao nguyên tử:
Hiệu ứng quang điện: T =

mv = h(v-v )
o

2

- Thuyết lượng tử của Planck: E = hv
Hệ thức de Broglie: Ằ = -—
mc
- Tính sóng - hạt của hệ vi mô:

dt


Hệ thức De
Broglie


Hạt (hiệu ứng quang điện) m - Hệ thức bất định Heisenberg: Ax.Apv > h, trong các công thức trên: h - hằng số
Planck;
h =-------hằng số Planck rứt gom

271

V - tần số dao động của electron;

ngưỡng qưang điện; m - khối lượng electron;
tốc độ chuyển động của electron.
Ax, Ap - độ bất định về tọa độ và xung lượng theo trục X.
Do hệ hạt vi mô có thuộc tính khác hẳn hệ vĩ mô nên người ta phải dùng hàm sóng 'P(q.t) để mô tả trạng thái chuyển động
Vo V-

của clnuig.
^(q.t) - không có ý nghĩa trực tiếp;
|lP(q,t )| - biểu tlụ mật độ xác suất tim thấy hạt tại một điểm nào đó trong không gian;
Jl'Piq.t)! dV = 1 - điều kiện chuẩn hóa.
Hệ thống khái niệm về cơ học lượng tử khác hẳn với hệ thống khái niệm của cơ học cổ điền. Cơ học lượng tử cho biết xác
suất tim thấy hạt mà không nói về quỹ đạo, vể tọa độ và về vận tốc của nó ở thời điểm này hay thời điểm khác.
Phương trình sóng Sclưodinger ở hạng thái dừng (hàm ^(q) clũ phụ thuộc vào tọa độ):
H^q^E^q) hay v2^ + ±_(E-U)VP =0
Toán tử Hamilton:
Ế = — V2+U(r)
2m

h2


Toán tử Laplace:
2

2

2

2 a2 a a
V
= -^2+ +2 +

ax 3y az2
Năng lượng hạt (electron) trong hộp thế một chiều được tính theo hệ thức:
tí

E=rf

1,2, 3,4,...

SwL

L: clúềư dài của hộp thế.
III/ Nguyên tử mỏt electron:
minh:
„ __ me4 ,2

k-9.10'^
w

13,6

E„ =—~^rk=—-y-, eV n
2/zh

/rlf 1

.

2 °,

R „ = 109767,3c/// 1: hăng số Rydberg.

r ——y-,f = 0,53/1% A

. Đổi VỚI nguyên tử hydro (nguyên tử đơn giản nhất), lý thuyết đã chứng
me
Dãy pfund

-n = 4
Dẩy Brackett
■n =3
v=

Ì-=R„ — ----------------— •
tí

2
-ỉị

ĩlf, nc : mức năng lượng tliấp (t), cao (c) tương ứng.

2
tí )

n = VÔ cùng

Evôcúng

Ẹs

■n=6

Ẽ5

-n = 5

Dăy Paschen
■n=2
Dãy Balmer
-n = 1

Dãy Lyman

A

. Với ion giống hydro: *X'

Z—1)+

E„=-136%-,eV;
V=ZJR.
n, n 1

t

2

2 —T

cJ

WWW.DAYKEMQirYNHON.UCOZ.COM

trong đó: z là điện tích hạt nhân.
- Vạch giới hạn là vạch đầu và cuối của một dãy phổ.


3. Hàm sóng ¥ : được xác định qua hệ thức:
X Y;m/(0,cp)
Hám ban kmh

1

//am goc

dT cliỉ xác suất bắt gặp electron trong một đơn vị thể tích không gian dT.

4. Orbital nguvên tử (.401:
Được định nghĩa như là hàm sóng ^nim (r.0.hiệu dụng.

Nếu kể cả spin tlù trạng trái electron trong nguyên tử hoàn toàn được xác định bằng 4 số
lượng tử 11,1, nil, ms.
5. Môt sỏ dang AO:
—
¥ 100 ls hay AO - ls
có dạng

200 — 2s hay AO - 2s
ỉùnh can
'k 210 — 2pz hay AO — 2p có ba dạng ¥ 211 — 2px hay AO — 2pxhình
sô 8 ¥ 211 - 2py hay AO - 2py

1. Môt số các đai hrong cơ hoc tính theo cơ hoc lưong tử vả ỉý thuyết Bohr — Sommerĩeld đươc ghi trong bảng sau:
Theo Bolư - Theo cơ học
Giá tiị số Đặc trưng
Số lượng tử lượng tử
Sommerfield
lượng tử
Năng
n
123
- kích thước.
E -«“Za«V
E -mZV k2
E
lượng
- năng lượng.
• • •, n
2n2rf k
2nV k


WWW.F ACEBOOK.C OMZD AYKE M.QUYNHON


"ÍTB II 3 s

IV/
Nguyên tử nhiều electron:
=lh
1
M = Vl(l+l)h
Momen
0, 1, 2, .... Dạng AO.
1.
Cấu
hình
electron
và
các1
biểu
diễn
nó:
động
11-1
n lượng
1
2
3
4
Lớp
K
L
M
N
orbital
1 Momen

0 M =m,h
01
012
0 1 2±1, ± Hình chiểu
nil
0,
Phân
s rri|spỉ
sp d
spdf
AO.
độnglớp
2,
...,±1
*)
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
Sốlượng
e max/1
hình
Phân
lớp

chiếu
2(21+1)
orbital
32
M =m h18
m,
±1/2
Spin e.
SôMomen
e max/1 *) 2 =8m h
2
iỉ
L
s
XIV
s
r
động
lớp
2n
:
*)
ls'
2s
2p6
3s23p63d10
4s24p64d104f14
lượng
hình
Biểu

diễn AI
chiếu
theo
nl*spin
(cliẳng hạn lớp M và N) và có sự chèn vào ìứiau giữa các pliân
mức
năng lượng.
Biểu
diễn
theo
.
ôlượng tử
.ẠẠA
.ẬẠẠẠẠ
. Ạ 41 Ặ Ạ Ạ A Ặ Ỷ Ỷ Ty y Ty
:
ỉ*
TỶ Ti Ty
\ y [y Ty ly Ty
Ty Ty
Thực ra sự sắp xếp các AO tuân theo quy tắc K eclikowski nên trên các lóp
:

- Các electron được phân bố trên các phân lóp theo các nguyên lý và các quy tắc sau:
N g u y ê n l ý P a u l i : Trên một AO clù có thể có nhiều nhất là 2 electron được ghép đôi đối song với nhau.
N g u y ê n l ý v ữ n g b ể n : Trong nguyên tử, các electron sẽ chiếm cứ lần lượt các phản
mức có năng lượng từ thấp đến cao. Nguyên lý này được minh họa bằng sơ đồ Klenchkowski.
-Is ,2s

*3s ,4s

.X ,x

. 5s .6 S ,.7s

Ọ t t y t ắ c H u n d : Trên cùng một phân lớp, các electron sẽ được phân bố sao cho tổng
spin là cực đại (số electron độc thân là nhiều nhất).
2. Phưong pháp xác đinh R(rl theo Slater:
trong đó:

R(r) = N.rn’_1.e"z*r/n*a° enJ=-ặị.l3,6eV
n

N - thừa số chuẩn hóa;
r - khoảng cách giữa hạt nhân và electron; ao - bán kính
Bohr thử nhất.

Các electron j gây
Các electron j gây ảnh hưởng trên lớp Các electron ì trên lớp n
ảnh hưởng các lóp ( n - 1 )
xem xét
s, p’
d
r
Giá 1,00
0,85
0,35
0
0
trị

0,35
1,00
1,00
1,00
0
bi
0,35
1,00
1,00
1,00
1,00
Riêng trên AO - ls tlù b = 0,30.

Các electron j gây
ảnh hưởng trên lớp
(n + 1)
0
0
0


Quan hệ giữa số lượng tử clúnh n và số lượng tử hiệu dung n*:
n
3
4
5
1
2
*
ị

2
3
3,7
4
n
Điện tích hiệu dụng: z* = z - 2h b,

Chương II:

6
4,2

—
—

NHIỆT ĐỘNG Lực HÓA HỌC

I/ Nguyên lý thứ nhất của nhiẽt đông lưc hoc vả nhiẽt hỏa hoc:
1. Nguyên lí thứ nhất của nhiẽt đỏng hoc:
Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học thực chất là dinh luật bào toàn năng lượng: N ă n g
lượng của một hệ cô lập luôn luôn bảo toàn.
Biểu thức tổng quát:
AU = Q + A
(1)
Ở dạng vi phân :
dU = 5Q + ỖA (r)
Trong đó: U: nội năng, Q: nhiệt, A: công
Nlúệt động học qui ước dấư:
Hệ tỏa nhiệt hoặc sinh công thì: Q < 0, A < 0.
Hệ thu nhiệt hoặc nhận công thì: Q > 0, A >0.

2. Nhỉêt hỏa hoc:
Trong phản ứng hóa học thường gặp dạng công giãn nở: A
= - p AV
a. Nhiêt đắng áp (Ọp):
Xét quá trình đẳng áp: p = const.
Từ (1):
AU = Qp + A
u2 - Ui = Qp - p AV u2 -U1 =
Qp - PV2 + PV,
Qp = (U2 + PV2) - (U, +PV,)
.o
H gọi là entanpy
Đặt:
H = u + PV
(2);
AH = AU + p AV (2’) Thay
(2) vào (*) Qp = H2-HI=AH (3) Tưcấig tự từ (1 ’)
8Qp = dH
(3 ’)
b. Nhiêt đắng tích (Ovl:
Xét quá trinh đẳng tích: V = const A
= - p AV = 0
Từ (1):
AU = Qv + A
Qv = AU
(4)
Từ(l’):
ỖQv = dH

(4’)
c. Quan hẽ giĩra nhiẽt đẳng tích và nhiêt đắng áp:
Từ (T) :
AH = AU + p AV = AU + AnRT
Qp = Qv + AnRT (5)
An: biến thiên số mol kill trong quá trinh phàn ứng.
T: nhiệt độ tuyệt đối (K).
R: hằng số khí vói R = 8,314 J/mol. K = 1,987
cal/mol.K = 0,082 l.atm/mol.K
- Đối với phản úng xảy ra ở pha rắn, lỏng : An = 0 nên Qp = Qv
- Đối với phàn ứng xảy ra ờ pha klú:
Qp = Qv + AnRT
3. Các trang thái chuẩn:
- Trạng thái chuẩn ở nlúệt độ T của chất klú là trạng thái của klú đó được coi là
klú lý tưởng ở nhiệt độ T và áp suất chuẩn 1 atin.
- Trạng thái chuẩn ở nhiệt độ T của chất lỏng hoặc tinh thể là trạng thái của chất
đó ở nhiệt độ T và áp suất chuẩn 1 atm.
- Điều kiện chuẩn của phản úng: 25°c (298 K), 1 atm.
AH được tính ở điều kiện chuẩn cho 1 moi chất kí hiệu là: AH°29S.
AH ờ nhiệt độ T(K), latm kí hiệu là: AHV
AH T( đơn chất)'0.
4. Phương pháp xác đinh hiẽu ứng nhiẽt của các phàn ứng hỏa hoc:
Ngoài phương pháp xác định bằng thực nghiệm, lúệu ứng nhiệt còn được xác
định dựa vào định luật Hess và năng lượng hên kểt.
a. Dưa vào đinh luât Hess và các hê quả của đinh luât Hess: a.l)
Đỉnh luât Hess:
Hiệu ứng nhiệt của một phàn vtng hóa học clũ phụ thuộc vào bản chất và trạng
thái của các chất phân ứng và sãn phẩm phản ứng chứ không phụ thuộc vào cách

tiến triển của quá trình, nglũa là không phụ thuộc vào số lượng và đặc trưng của các giai
đoạn trung gian.
Ví du: Giả sử có 3 cách chuyển hệ từ trạng thái đầu X đến trạng thái cuối Y ứng với
các hiệu ihig nhiệt theo sơ đồ sau:
Theo định luật Hess ta có : AH = AHi + AH: = AH3 + AH4 + AHs
a. 2) Các hê quả của đinh luât Hess:

*

* Hê quá 1:
Hiệu ứng nhiệt của phân ứng thuận bằng hiệu ứng nhiệt của nghịch phản ứng
nhung ngược dấu
AH thuan - AH nghirh (6)
* Hê quà 2:
Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng bằng tổng sinh nluệt của sàn phẩm trừ tổng
sinh nhiệt của chất đầu.
Sinh nhiệt hay nhiệt tạo thành của một chất là lượng nhiệt thoát ra hay thu vào
kill tạo thành 1 moi chất đó từ các đơn chất bền ở điều kiện đó.
Sinh nhiệt chuẩn của một chất ở nhiệt độ T, 1 atm kí hiệu là AH°T,SỞ điều kiện chuẩn kí hiệu là AH°298 s.
AHphàn úng 2 AHs(sãnpham) 2 AH^chắt ỉần) (7)
* Hê quá 3:
Hiệu ứng nhiệt của một phàn ứng bằng tồng thiêu nhiệt của các chất đầu trừ tổng
thiêu nhiệt của sản phẩm.
Tlúêu nhiệt của một chất là lượng nhiệt thoát ra klú đốt cháy hoàn toàn 1 mol
chất đó thành các oxit cao nhất bền ỡ điều kiện đó.
AHphánứng — AHI(chât đáu) —1 AHt(sánphầm) (8)
b. Dưa vào năng lương liên kết:
Phàn ứng hóa học về bàn chất là phá vỡ liên kết cũ và hình thành liên kết mới.
Do đó, tại nhiệt độ T và áp suất không đổi, ta có:
AHphàii ung = £ UiEi - £ UjEj

(9)
Trong đó:
i: chất ban đầu; j :chất sản phẩm.
Ui, ụj: số hên kết.
E : năng lượng phá vỡ hên kết ( E > 0 ).
5. Sư phu thuốc của liiêu ứng nhiẽt vào nhiẽt đỏ. Phương trình Kii chhoff:
a. Nhiêt dung và sư phu thưỏc của hiẽư ứng nhiệt vảo nhiẽt đô:
Nlứệt dung (C) là lượng nhiệt cần đê nâng nhiệt độ của chất lèn 1 độ.
Nlứệt dung của lg chất gọi là nhiệt dung riêng.
Nlúệt dung của lmol chất gọi là ìứúệt dung mol. c
= ÔQ /dT
Ở điều kiện đẳng áp ta có nhiệt chmg đẳng áp Cp.


b. Phương trình Kirchhoff:
b. l) Trường hop đẳng áp:
Xét phương trình phản ứng:
aA + bB —► cC + dD
Ta co:
AHphănùng L AHs(sănphẳm) L AH s(chât đâu)
= cHc+dHD-(aHA + bHB)
Lấy đạo hàm của AH theo T:
dAH/dT = c(dHc /dT) + d (dHD/dT) - [a(dHA/dT) + b(HB/dT)] Vì
dH/dT = Cp, nên:
dAH/dT = cCp.c + dCp,D - (aCp,A + bCp,B ) =
ACp dAH = ACpdT
Lấy tích phân:
fn d AH = fn ACp dT
JT2

Jn

AHT2 = AHTI + J ACp dT (12)
n

Nếu ACp không phụ thuộc vào nhiệt độ thi:
AHT: = AHTI + ACp(T2 - Ti)
b. 2) Trường hơp đẳng tích:
Xét tương tự trường hợp trên với du = Cv dT , ta được:
AHT2 = AHTI + jn ACv dT (13)
Nếư ACv kliỏng phụ thuộc vào nhiệt độ thi:
AHT2 = AHT1 + ACV(T2 - T,)
II/ Nguyên lý thứ hai của nhiẽt đỏng lưc hoc và các thế nhiêt đông:
1. Entropi và sư tinh Entropi trong mỏt số quá trình:
Nguyên lý II đã thiết lập được lằng đối với quá trình thuận nghịch nhiệt động tỷ
số giữa lượng nhiệt vô cùng lứiỏ và nhiệt độ tuyệt đối là một vi phân toàn phần đúng của
một hàm số nào đó, hàm
'SQ)
Entropi S:
(1
Uir
)
cis
=
Vì Entropi là một hàm trạng thái nên đối vói quá trình thuận nghịch đi từ trạng
thái 1 đèn trạng thái 2, biên thiên Entropin AS sẽ băng:

( 2)
Nếu quá trình thuận nghịch là đảng ìứiiệt (2) trở thành:

(3)

Nếu quá trình thuận nghịch là đoạn ìứúệt (8 0 = 0) tlù <5S = 0; A S = 0 Đối với quá trình không thuận nghịch nhiệt
động thi:
(4)

Nếu quá trình không thuận nglụch là đẳng nhiệt thi:
(5)

Nếu quá trình không thuận nghịch là đoạn nhiệt SQ = 0 thi:
ds>0, AS > 0
Một cách tổng quát biểu thức toán của nguyên lý II là:
s
ds> -Q
T
Khi hệ nhiệt động được gộp vói môi trường xung quanh làm thành một hệ

(6)

(V
)

cô lập thi:
Nếu trong hệ cô lập chỉ diên ra quá trình thuận nghịch thi:
A Shặcôiặp= 0 -> s = const
Nếu trong hệ cô lập clứ diên ra trong quá trinh không thuận nglụch thì:
AShỉcâiỊp> 0 (S:> SI).

về ý nghía vật lý, entropi s đặc trưng cho tính hôn loạn của hệ nhiệt động. A S trong một số quá trình:

ASp=ịCtdkiT
Với Cplà hằng số:

%

=c ln —
—
ASAS
V = c ln
p
p

p 'P

(9)

*Ti

(Cv là hằng số trong khoảng Ti, TỊ). AS của klú lý
tưởng:
Đối vói 1 moi khí lý tưởng:
(11)

* p = const

A5v=cvlnậ

(10)

(12)

2. Thế nhiêt đông G và F:
Từ nguyên lý II với sự xuất hiện hàm entropi
s, ta đã biết răng trong hệ cô lập chi những quá trình nào làm tăng entropi (AS>0) mới có thể tự xảy ra.


Đối với những quá trình xảy ra không trong điều kiện cỏ lập, tlú có những hàm số khác với những biền số
tương ứng. Đó là những hàm số G và F với các biến số trrong úng là p, T và V, T. Các hàm số G và F này là các thế nhiệt
động và được định nghĩa như sau:
G = H - TS, F = u - TS.
Thế nhiệt động G còn được gọi là năng lượng tự do Gibbs (Gip-Xơ), F còn được gọi là năng lượng tự do
Helmholtz (Hem-Hon-Xơ). G và F đều được gọi là năng lượng tự do vi đó là phần năng lượng tự do chuyển thành công.
Từ các biểu thức định nghĩa đối vói G và F
Đôi với G ở T, p = const; dG = dH - TdS Hay đối với
ta có:
quá trình hữu hạn:
A G = A H - TA S
(13)
Đối VỚI F ở T, V = const; dF = dU-TdS Hay đối với
quá trình hữu hạn:
A F = A Ư - TA S
(14)
Các hàm

G và F được dùng làm tiêu chuẩn đảnh giá
chiều hướng của quá trinh. Thực vậy nếu quá trình tự xảy ra T, P=const tlú phải kèm theo sự giảm của G tức

là:
AG=G2-Gi<0.
Còn ở T, V=const quá trinh diên biến tlieo clúều giảm của F tức là:
AF = F2-FI< 0.

Đồi với phản ứng hóa học, khả năng tham gia vào phản ứng của các chất được đặc trung bằng một khái niệm ái
lực hóa học. Đo độ ái lực hóa học là AG hoặc AF tùy theo điều kiện diễn biến của phản ứng là đắng nhiệt, đằng áp hay
đằng nhiệt đẳng tích.
Đối với phản ứng hóa học diễn ra ở điều kiện chuẩn thi:
A G° = £ A GV sénphĩm - £ A G°ht chât dâu (15)

ở đây, A G ° là biến thiên năng lượng tự do chuẩn của sir hỉnh thành hợp chất từ các đơn chất. Đối vói đơn chất
AG ° = 0.
III Cân bang hỏa hoc:
1. Đinh luât tác dung khối lương:
Định luật tác dụng khối lượng là biểu thức toán học về những điều kiện cụ thể xác định cân bằng hoả học. Giả sử nghiên
cứu phản ímg có dạng tổng quát sau đây:
ViAi + V2A2 +... = Vi’Bi + V2’B 2 +...

a. Nếu phản ứng xảy ra trong pha khi và pha khi đươc xem là khí li tưởng thì hẩng số cân bang biểu thi thông
qua áp suất riêng phần Pi lúc cân bằng
của
các cấu từ:
ễ
v
v
p l' p 2* -hl •••

Kp=

ta được:
Giữa p, và nồng độ c, có mối hên hệ p, =
C,RT. Thay vào phương trình Kp ;v,+v2+...
Kp=Kc.(RT)A“ An
= ( Vị '+v2'+.

r"'i (~">ì


Cl.cz...
Kc là liăng sổ cân bằng biển tliị qua nồng độ.
Hằng số cân bằng Kc và Kp clũ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Giữa Pi và phần mol X, có mối hên hệ p, = p.x„ p là áp suất chung của hỗn hợp khí, thay vào phương trình Kp
ta được:

Kp=Kx.P

An

1 v v2

V

x; .X

X, là phần moi các klú lúc cân bằng
Kx ngoài phụ thuộc vào nhiệt độ còn phụ thuộc vào áp suất.
Sự phụ thuộc giữa 3 đại lượng Kp, Ke, kx:

Kp=K c .(RT) M -Kx.P

b. Đối VỞẾ những phản ứng di thề cỏ sư tham gia của chất khi:
Hằng số càn bằng Kp được biểu thị qua áp suất riêng phần lúc càn bằng: ps
r

pb rB

ạAKp=^-

Trong trường hợp phản ứng xảy ra trong đung dịch loãng:

|B,P|B,P-

[A1pỊAJP
[ ] biểu tlụ nồng độ mol lúc càn bằng.
Hoff:

2. Phirong trình đẳng nhiêt của phản ứng hỏa hoc:
- Ta có thể tính biến thiên thế đẳng áp theo phương trình đẳng nhiệt Van’t
í
PV1 pvj 'ì

r

AG = RT lrniPv' - InKp 1; 7iPVi =
L

1

P

J*

PV1 p v3 -ỉr
Ai A

I , ' rJ

- Nểư phản ứng xảy ra trong điềư kiện đằng tích tlù biển thiên thế đằng tích có thể tính theo phương trình:
AF = RT[lnJiCVlnKc]
p, (C,): áp sưất riêng phần (nồng độ) của các cấu tử trong hỗn hợp phàn ứng ở thời điểm bất ki.
Dựa vào dầư của AG và AF ta có thể dự đoán chiều hướng của phản ứng.
- Liên hệ giữa biến thiên thế đẳng áp chuẫn và hằng số cân bằng K p:
AGp = -RTlnKp (Kp tính theo thứ nguyên atm)
- Liên hệ giữa biến thiên thế đẳng tích chuẩn và hằng số cân bằng Kc:
Ap = -RTlnKc (Kc tính theo thứ nguyên mol/1)
- Trong một klioàng nhiệt độ Ti - T: không lớn, nếu giá tri lúêụ ứng nhiệt A H của phản ring hoá học được
chấp nhận không đổi tlù phép tích phân cho kết quả sau:


in Kn

AHT 1

ir[ĩr_

Is)

Nếu biết hiệu ứng nliiệt của phản ứng và hằng số cân bằng ở một nhiệt độ bất ki tin ta có thể tính được hằng số
cân bằng ờ những Iihiệt độ khác.
3. Sư chuyển dich cản bằng hoá hoc. Nguyên lí Le Chatelier fLơ Sataliế):
a. Khái niêm về sư chuyền dich cân bằng hoá hoc. Nguyên lí Le Cha teller:
- Như đã thấy ỡ trẽn, một hệ cân bằng được đặc trưng bời các giá tiị hoàn toàn xác định của các thông số như
nhiệt độ, áp sưất, nồng độ các chất V.V.. Nếu như bằng một cách nào đó người ta làm thay đổi một trong các yếư tố này tlù
trạng thái của hệ bị thay đổi, các thông số của hệ sẽ nhận những giá trị mới và do đó, hệ chuyển sang một trạng thái mới.

Thể nhưng, khi tác động bên ngoài ấy bị loại bò thì hệ lại quay trở lại trạng thái ban đẩu. Hiện tượng trên được gọi là sự
chuyển dịch cân bằng hoá học.
- Mọi sự chuyển dịch cân bằng hoá học đều tuân theo một nguyên lí chung là nguyên lí Le Chatelier:
Mọi sự thay đổi của các yếu to xác định trạng thái của một hệ cân bằng sẽ làm cho cân bằng chuyển dịch về
phía chồng lại nhũng thay đổi đó.
Chúng ta sẽ minh họa nguyên lí này qua việc xét ảnh hường của sự thay đổi (tăng hay giảm) nồng độ của các
chất phản ứng và sản phẩm phàn ứng, nhiệt độ và áp suất.
b. Ảnh hưởng của nồng đỏ:
Giả sử có phản ứng: aA + bB € cC + dD
AG = AG° + RTlnKc = AG° + RTlnậậ
LÚC cân bằng AG = 0. Nếu tăng nồng độ chất phản ứng ([A] hoặc [B]), biểu thức sau dấu logaiit sẽ giảm, AG
trở nên âm, hệ không còn ở trạng thải cân bằng nữa. Phản ứng theo chiều từ trái sang phải tiếp tục xảy ra cho tới klú AG=
0. Sự tăng nồng độ của các chất sản phẩm c và D sẽ gây nên kểt quả ngược lại.
Như vậy:
- Khi tăng nồng độ của các chất phàn ứng cân bằng sẽ chuyển dịch từ trái sang phải và ngược lại
- Khi tăng nồng độ của các chất sản phẩm phàn ứng càn bằng sẽ chuyển dịch từ phài sang trái.
c. Ảnh hưởng của nhiêt đỏ:
Từ phương trinh: AG° = AH° - TAS° = -RTlnK
Suy ra: Ink = - AH°/RT + AS°/R
Nếu xem AH° và As° là không phụ thuộc vào nhiệt độ, từ biểu thức trên ta
thấy:
- Đối với phân ứng toả nhiệt (AHŨ < 0), Khi nhiệt độ tăng tlừ - AH°/RT giảm, do đó K giám. Điều đó có nghĩa
là cân bằng chuyển dịch về phía phản ứng nghịch, tức là phản ứng thu nhiệt.
- Đối với phản ứng thu nhiệt (AH° > 0), khi nhiệt độ tăng tlù - AHŨ/RT tăng, do đó K tăng. Điều đó có ngliĩa
là cân bằng chuyển dịch về plúa phản ứng thuận, tức là phàn ímg thu nhiệt.


Như vậy, trong cả hai trường hợp, kM tăng nhiệt độ tlù cân bằng đền cliưyển dịch về plúa phản ứng thu nhiệt.
Điều này phù hợp với nguyên lí Le Chatelier: Khi tăng nlúệt độ tlù cân bằng chuyển dịch về plúa phản ứng thu nhiệt để
hấp thụ bớt lượng nhiệt đưa vào hệ, và do đó giảm (chống lại) sự tăng ìủiiệt độ.

d. Ảnh hưởng của áp suất:
-Với phản ứng tổng quát: aA + bB € cC + dD
pc pa
Có: K„=
xc XJ

Vì p,= X, p nên có thể viết: Kp= .p(' + 4>-(*+b> _
X

Kx

pAn

A-XB

An = (c + d ) - (a + b) = biến thiên số mol klú trong hệ phản ứng. Giả sử hệ cân bằng ta có:
AG — AG° +
0
RTlnKp = AG + RThi Kj .p^ = 0
ở nhiệt độ cố định, nếu thay đổi áp suất chưng của cả hệ, giá tiị AG clứ phụ thuộc vào P^. Chúng ta phàn biệt
các trường hợp sau:
- Khi An = 0, nghĩa là số phân tử klú ở 2 vế của phương trình phàn ứng bằng nhau. AG = AG° + RTln Kj.p^ =
0. Trạng thái cân băng của hệ không thay đổi. Nói cách khác, sự thay đỗi áp suất clnmg của cả hệ không làm dịch chuyển
cân bằng.
- Khi An > 0, ngliĩa là số phân tử klú ở vế phải của phương trình phản ứng lớn hơn ở phía trái. Khi áp suất
chưng p của cả hệ tăng lên, giá tiị của p^ tăng lẻn, biến thiên thế đẳng áp AG của hệ trở thành dương. Phàn ứng sẽ xảy ra
theo clứềư từ phải sang trái. Nói cách khác, cân bằng chuyển dịch về plúa cỏ số phân tử klú ít hơn.
- Klú An < 0, nghĩa là số phân tử khí ở plúa trái của phương trình phàn ứng lớn hơn ở plúa phải. Khi áp suất
chung p của cả hệ tăng lên, giá tiị p^1 giảm xuống, biến thiên thế đẳng áp AG của hệ trở thành âm. Phàn ứng sẽ xảy ra theo
chiều từ trái sang phải. Nói cách khác, cân bằng chuyển dịch về plúa có số phân tử klú ít hơn.

Như vậy, klú tăng áp suất chưng của cả hệ, cân bằng sẽ chuyển dịch về plúa có số phân tử klú ít hơn để chống
lại sự tăng của áp suất. Và ngược lại, klú giảm áp suất clmng của cả hệ, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía có số phân tử
nhiều hơn.
4. Cản bằng pha:
a. Quy tắc pha Gibbs:
Đày là một định luật quan trọng nhất của cân bằng hóa học trong hệ dị thể mà tnĩớc hết là cân bằng pha. Quy
tắc pha được phát biểu như sau:
Bậc tự do V của một hệ cân bằng, bằng số cấu tử V trừ đi số pha p cộng 2:
V = C-P + 2
Bậc tự do V cho biết số các thông số có thể thay đổi một cách tùy ý (cữ nhiên trong một giới hạn xác định) mà
không xâm phạm vào cán bằng pha của một hệ cân bằng.
Tlú dụ xét cân bằng pha lỏng <=> hơi của nước nguyên chất. Đối vói hệ càn bằng này, ở vùng clù tồn tại một
pha lỏng (hoặc hoi) v=l-l + 2 = 2có ngliĩa là ta có thể thay đỗi hai thông số T và p một cách độc lập nhau mà vẫn duy trì sự
tồn tại của một pha (lỏng hoặc hơi).
Tại ranh giới phàn dứa hai pha lòng - hơi nằm càn bằng với nhau thi: V = 1 - 2 + 2 = 1, điều này có nglũa là ta
clủ có thể thay đổi một thông số (hoặc T hoặc P) mà vẫn duy trì được hệ cân bằng hai pha.
b. Cân bằng trong hê môt cấu tử:


Đối với một hệ cấu tử (C=l) cân bằng pha được mô tả bằng phương trình Clapeyron Clausius:
- = — (*\
(ỈT TAV y ’
Ở đây:
- AH là biển thiên Entanpi: ứng với quá trình chuyển pha (đối với câu bằng L <=> H thì AH là nhiệt hóa hơi;
đối với cân băng R <=> L thì AH là nhiệt nóng chảy).
- T là nhiệt độ chuyển pha.
- A V là biển thiên thể tích trong sir chuyển pha.
Đối với sir bay hơi của chất lỏng hay sự thăng hoa của chất rắn, tlú phương trìiứi (*) có dạng gần đúng như sau:
.
AH

lnP =------r + cons/ v(**)
RT
’
Xét cân bằng pha ở trạng thái Pi, Ti và PỊ, T: thì (**) có dạng:
I P2 _ AH ị 1 l Ị
ĩ”
IV/ Dung dich:
1. Nồng dỏ phần trăm khối lưong: C#/o là số gain chất tan có trong lOOg dung dịch, (đơn vị: %)
C%=^-xlOO%
IIỂ
dd
Trong đó:
- c% là nồng độ phần trăm khối lượng. (%)
- mct là khối lượng chất tan. (g)
- nidd là khối lượng dung dịch, (g)
2. Nồng đỏ mol: CM là sồ moi chất tan có trong llít dung dịch, (đơn vị: mol/1)

3.
4.

Trong đó:
CM là nồng độ mol. (mol/1)
n là số moi chất tan. (mol)
V là thể tích dung dịch. (1)
Nồng đỏ đương lu ong gain: Cn là số đương lượng gain chất tan có trong 1 lít dimg dịch, (đơn vị: đlg/l)
Nồng đỏ inolan: ưiị là số moi chất tan i có trong 1 kg dung môi. (đơn vị mol/kg)
5.
Nồng đô phần moi: Xi là tỉ số giữa số mol của cấu tử i clúa cho tổng số
X = mol chất có trong dimg dịch.
1

6 . Đỏ tan:
- Là số gain chất tan tan trong lOOg dung môi cho dung dịch bão hòa tại nhiệt độ xác định.
- Là số gain chất tan có trong llít dung dịch bão hòa.
Định luật Hemy về độ tan của chất klú trong chất lỏng:


1/1/2017 utilidades.gatovolador.net/issuu/down.php?url=https%3A%2F%2Fissuu.com%2Fdaykemquynhon%2Fdocs
%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&inic...

WWW.DAYK E MQi rYNH ON.UC
OZ.C OM

Lu ận vãn tốt
n gh i ệp

Nếu c là nồng độ chất khí trong chất lỏng và p là áp suất riêng của klú thi: c=k.p,
với k là hệ số Henry, clủ phụ thuộc vào nhiệt độ.
2. Áp suất thẩm thấu:
Định luật Van’Hoff về áp suất thầm thâun cùa dung dịch:
^.V = nRT hay: í =RCT Trong
đó: - Tt: áp suất thẩm thấu, (atm)
- n: sổ mol chất tan. (inol)
- V: thể tích dung dịch. (1)
- C: nồng độ moi chất tan. (mol/1)
- T: nhiệt độ tuyệt đối. (°K)
- R: hằng số khi. (R = 0,082 atm.l/mol.°K)
3. Binh luât Raoult I: “Độ giảm tương đối áp suất hơi bão hòa của dung môi trên
dung dịch bằng phần mol chất tan”.
P A ~P A _A P _ n B _ỵ P°A

P°A n Á + n B
Trong đó:
- p ữA: là áp suất hoi của dung môi nguyên chất.
- pA: là áp suất hoi của dung môi.
- 11B: số mol chất tan.
- iu: số mol dung mỏi.
- XB: phần mol chất tan.
Vói những dxmg dịch rất loãng ta có:
=> & P = P A
n

n

A

A

4. Đô tăng điềm SÔI của dung dich:
A7>K,.mB
Trong đó:
- & T S; là độ tăng điểm sôi của dung dịch.
-

Rịr

K,: hằng số nghiệm sôi; với: K =

- 1UB: nồng độ molan của chất tan.
10. Bô ha băng điềin của dung dich:
ATb = Kb . m B

Ỉ000\A

= const.

Trong đó:
- Kb: hằng số nghiệm lạnh; với:

R[Tb°)2
Kt

10004., = cons?.

- A T b : là độ hạ băng điểm của dung dịch.
11. Binh luât Raoult II: “Độ tăng nhiệt độ sôi và độ hạ nhiệt độ đông đặc của dimg
dịch loãng chất tan không điện ly tỉ
lệ thuận với nồng độ molan chất tan
P A - P A _ A p _ nB _ v
D~
0~
.
~ B
trong dung dịch”.
PA PA nÁ+nB
A

= KamB

S ITH : Ph ạm Th ị Th an h Tru y ền

13
WWW.F AC EB OOK .C OMZD AYKE
M.QUYNH ON

/>%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&... 20/180


1/1/2017 utilidades.gatovolador.net/issuu/down.php?url=https%3A%2F%2Fissuu.com%2Fdaykemquynhon%2Fdocs
%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&inic...

WWW.DAYK E MQi rYNH ON.UC
OZ.C OM

Lu ận vãn tốt
n gh i ệp

Trong đó:
Ka: hằng số nghiệm áp; vói: Ka = —— =cons/
M.
1000
12. Đỏ điên ly: là đại lượng đặc trưng cho mức độ điện ly của một chất. Nó là tỉ số
giữa nồng độ chất đã điện ly với nồng độ hòa tan.
« = —*100%
h
Trong đó:
- a : độ điện ly.
- Ả : là nồng độ chất đã điện ly.
- ^0: là nồng độ hòa tan.

13. Hầng số điên lv:

r-cẮ

l-a
Nếu c c = 1 ta có: 1 -« = 1 thi:
K = Ca2 => a= Ị—
14. Hẩng số ion hỏa của axít — bazơ: a.
Hẩng số ion hỏa của axít:
Chọn nước làm dưng môi:
A+
H20
<=* B + HaO+
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng với già thuyết dung dịch axít là dung dịch
loãng:
=> K\H2O\ =

\A\m' 1

[4

Nồng độ cân bằng của nước [H:OJ không khác nhiều so với nồng độ ban đầu của
nó, vì thề K[H:0] là một hằng số. Hằng số này ký hiệu là K„ và có tên là hằng số ion hóa của
axít.
[í/3o*][s]
K, =
MÍ
Clủ số axit: pKa = - lg K„ b.
B+

H:0

<=
>

A

+

OH

Hằng sổ ion hỏa của bazơ:
Hằng số bazơ:
B
Clủ số bazơ: pKb = - lg Kb
liên hop:
c. Mối liên hê giữa hẩng số axít và hằng số bazơ của inỏt căp axít — bazơ

S ITH : Ph ạm Th ị Th an h Tru y ền

13
WWW.F AC EB OOK .C OMZD AYKE
M.QUYNH ON

/>%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&... 21/180


1/1/2017 utilidades.gatovolador.net/issuu/down.php?url=https%3A%2F%2Fissuu.com%2Fdaykemquynhon%2Fdocs
%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&inic...

WWW.DAYK E MQi rYNH ON.UC

OZ.C OM

Lu ận vãn tốt
n gh i ệp

[OH-JA] b~
= > K« X Kb = [H30 ][0H ] = Kw —> pK,
+ pKb - pKw = 14 Kw: tích số ion của
nước.
CM số Mdro (Độ pH):
pH = - lg[H3ơ+]
CM sổ Mdroxyl ( Độ pOH):
pOH = - lg[OH ]
[B]

+

107ì:

15. Cách tính pH của inỏt số dung dich:
a. Vói dung dich axit manh HA. nồng đỏ đấu CA không quá nhỏ ÍCA »
HA
+
H20
—
A+
H30+
+
Bỏ qua lượng H30 do nước tự ion hóa, ta có: [H30 ] = CA. pH = pCA
b. Với dung dich mach B, nồng đỏ đầu Cu không quá nhỏ (CB» 10 7Ì:

B+
H20
—
OH +
HB+
[OH ] = CB; pOH = pCB
pH = 14 - pCB
c. Với dung dich axit yếu HA, nồng đỏ đầu CA không quá nhỏ (CA » 10 \ Bỏ qua
quá trình ion hỏa của nước, ta cỏ:
HA +
H30 <=> A + H3Ơ+
+
+
[HA] = Co - [H30 ]; [A] = [H30 ]
K =+

c0-[tf3ỡ ]
Giải phương trinli trên ta tính được nồng độ ion Mdrom.
Trường hợp [H30+] « c0:
[H30+] ~ ylKa X Co
pH — Ỉ4( pK« + pCo)
d. Với dung dich axít veil B, nồng đô đầu c„ không quá nhỏ (C„» 10 71. Bỏ qua
quá trinh ion hóa của ntrức, ta cỏ:
B+
H30 <=> HB+ + OH'
+
[B] = Co-[OH-] o [HB ] = [OH ]

[°5

K „ = C 0 - [ O H -]
Trường hợp [OH ] « c0: [OH ] ~ VKa X Co
pH = 14 - l Á ( pKb + pC0)
16. Tính chất axít — bazơ của các dung dich muối:
- Dung dịch muối cation bazơ mạnh — anion axít mạnh là đung dịch trung
tính.
- Dưng dịch muối cation bazơ mạnh - anion axít yếu có tính kềm.
- Drnig dịch muối cation bazơ yếu- anion axít mạnh là diuig dịch có tính
axít.
17. Dung di ch dèm:
Tính pH của dưng dịch đệm:
HA(aq)
+
H20(£)
<=> B(aq) +
H30+(aq)

S ITH : Ph ạm Th ị Th an h Tru y ền

13
WWW.F AC EB OOK .C OMZD AYKE
M.QUYNH ON

/>%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&... 22/180


1/1/2017 utilidades.gatovolador.net/issuu/down.php?url=https%3A%2F%2Fissuu.com%2Fdaykemquynhon%2Fdocs
%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&inic...

WWW.DAYK E MQi rYNH ON.UC

OZ.C OM

Lu ận vãn tốt
n gh i ệp

Axít Bronsted

Bazơ liên hợp
[HA]

=> [H,0L3J
[B ]

pHđãn = pK„ — lg [axit]/[bazo liên hợp]
Đặc biệt khi: [Axit] — [Bazơ hên hợp] thi: pH — pK„.
18. Tích số tan:
Xét cân bằng giữa muối khó tan trong dung dịch và các ion của muối:
AraBn (r) <=> mA”* (aq) + nBm' (aq)
KT hay TtAn.Bn = [Ã^ỊB”]"
Tích số tan Ksp của chất điện ly ít tan AmBn có độ tan s hên hệ với nhau qua
biểu thức:
K,(AmBn) = m”nnSm+n
19. Qui tắc tích số tan:
AmB„ (r) <=i> mA“f (aq) + nBm (aq)
Q= [A"V[B~]0“ > Ksp
20. Phản ứng trao đồi ion:
Phân ứng trao đổi ion trong dung dịch xảy ra theo chiều tạo thành sản phảm là
chất ít tan, chất ít điện ly và chất dễ bay hơi.
Chirong III:

ĐỘNG HÓA HỌC

I Đỏng hoe của các phản ứng đon giàn và phức tan: l.Các
khái niêm và đinh nghĩa cơ bản:
a. Phản ứng đồng thể - Phản ứng di thể:
Các phản ứng hóa học có thể là đồng thể hay dị thể. P h ả n ứ n g đ ĩ t ợ c g ọ i
l à đ ồ n g t h ể klú cluing diễn ra trong hệ một pha. Đó là phàn ứng giữa các chất klú, giữa
các chất lỏng hoàn toàn trộn lẫn với nhau, các phân ứng trong đung dịch. Phản ứng đồng thế
bao giờ cũng diễn ra trong toàn bộ thể tích của hệ phân ứng. C á c p h ả n ứ n g d ị thể
d i ê n r a g i ữ a c á c c h ấ t ở n h ữ n g p h a k h á c n h a u , răn — lỏng, klú — lỏng...
Trong trường hợp này, phản ứng clũ diễn ra ở ranh giới phản clứa các pha của hệ.
b. Tốc đỏ phản ứng đồng thề:
T ốc độ của một phàn ứng hóa học đồng thể là biến thiên lượng chất trong một
đơn vị thòi gian, trong một đơn vị thể tích. Đối với phàn ứng hóa học đồng thể xảy ra ở thể
tích không đổi, tốc độ của quá trinh tinh theo chất nào đó là biến thiên nồng độ của chất đó
trong một đơn vị thời gian.
Người ta phàn biệt hai loại tốc độ phân ứng: t ố c đ ộ t r u n g b ì n h và t ố c đ ộ
tức
thời.
Xét phản ứng : a A + bB —» cC + dD (1)
Trong đó: a, b, c. d là các hệ số tỉ lượng.
A, B là các chất tham gia phân ứng. c,
D là các sản phẩm phàn ứng. tlù tốc độ phản ứng được xác
định như sau:
- Tốc độ trung bình:

S ITH : Ph ạm Th ị Th an h Tru y ền

13
WWW.F AC EB OOK .C OMZD AYKE

M.QUYNH ON

/>%2Fbaitaphoa_lyoiduonghsg%2F159&... 23/180


- _ , AC

Vtb =±—

At
(dấu"-”được dùng để cho v có tiị sổ dương)
Trong đó: C: là nồng độ mol. (mol/lít)
t: là thòi gian, (giây, phút, giờ)
- Tốc độ tức thời:
_

_ AC_

Vt — lim V Ib — ±lim-----±
At—XJ

At—K)

Đối với pliãn ứng (1) ta có:
V=

At

=

=

dc
dt

IdCẹ

=

idc^

a dt b dt c dt d dt c. Bâc phản ứng —
Phân tử số: cl) Bâc phản úng :
Đối với phản ứng: aA + bB—»cC + dD
Theo định luật kinh nghiệm của Guldberg và Waage (định luật tác dụng khối lượng) tlù tốc
độ của phản ứng hóa học tì lệ với nồng độ các chất tác dụng, do đó
tốc độ phản ứng được biểu diên bằng: v = k[ A] [ B]11
Trong đó: k: là hằng số tốc độ phàn ứng và clù phụ thuộc vào nhiệt độ.
a, p: là bậc riêng phần đối với các chất A, B.
Tổng n = (X + 3 gọi là bậc của pliãn ứng. a, p có thẻ bằng không hoặc
bằng hệ số tỉ lượng.
* Nếu phân ứng đơn giản: a = a và 3 = b.
* Nếu phàn ứng phức tạp: a * a và 3 * b.
c2) Phân tử sổ:
Phản tử số của phàn ứng là số tiểu phân (phân tử, nguyên tử, ion, gốc tự do...)
tương tác đông thòi, chính những tương tác này dàn đèn biên đổi hóa học.
Phàn tử số bao giờ Cling là một số nguyên, dương, trong kill đó bậc của phản
ứng có thề là số nguyên, phàn số, dương , âm, hoặc bằng không.
2. Phản ứng đơn giản mỏt chiều: a.
Phản ứng bâc 1:

A —> Sp
t = 0 a t (a-x)

Phương trinh động học dạng vi phân:
v = ^ = k(a-x) dt
Phương trinh động học dạng tích phân:
kẶln-it

a -X

Thòi gian nửa phàn ứng:
, 2
.
X.. =ln - =ln
M
k

0,6932
—
k


b. Pliản ứng bâc 2:
A+B
t = 0 a b t (a-x)

—> Sp
(b-x)

bl) Trường hop a = b:

Phương trình động học dạng vi phân:
dx
=k(a-x)2
V
dt
Phương trình động học dạng tích phân:
I
ĩ

k

Thòi gian nửa phản ứng:
z

%=ũ

b2) Trường hon a ^ b:
Phương trình động học dạng vi phân: dx
v= =k(a -x)(b-x) dt
Phương trình động học dạng tích phân:
1
a(b-x) b(a
-ln
k =- x)
t(b - a)
c. Phản ứng bâc 3:

A+ B

t = 0 a b c t (a-x) (b-x)

Sp

+

(c-x)

cl) Trường hon a = b =c:
Phương trình động học dạng vi phàn:
v = £ = k(a-x)’ dt
Phương trình động học dạng tích phân:
k=— [—Ur-Ị

2t |_(a-x) a

Thời gian nửa phản ứng:

Z

'A = 2tâ

c2) Trường hop a = b c:
Phương trình động học dạng vi phân: dx , ,
v = —= k (a- 2x ) : (c- x ) dt
Phương trình động học dạng tích phân: