Hoa Ung Dung

<span class='text_page_counter'>(1)</span>TRƯỜNG ĐH GTVT KHOA KHCB – BM HOÁ. CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC ỨNG DỤNG. 1. Chương trình: 03 tín chỉ 2. Giáo trình: Giáo trình chuẩn: Hoá Học đại cương: Phần II - Đại cương các quy luật của các quá trình Hoá học – Mai Đăng Khoa, Đào Quang Liêm, Nguyễn Văn Tam, NXB ĐH GTVT -2008. 3. Tài liệu tham khảo: + Cơ sở lỶ thuyết các quá trình Hoá học: Nguyễn Hạnh - Phần II – NXB GD - 1998 + Hoá học đại cương – tập 1,2,3 - Rier Dider (tiếng Việt) – NXB GD – 1996. + Hoá học đại cương – Vũ Đăng Độ – NXB GD –2000. + Bài tập Hoá đại cương - tập 1,2 - Rier Dider – Vũ Đăng Độ chú giải - NXB GD – 1996. Ẩ. (các tài liệu giới thiệu trên lớp khác..vv.) 4. Nội dung cơ bản của môn học: Gồm 04 chương: ▼ Chương I: Nhiệt động học: Nghiên cứu các nguyên lỶ, áp dụng các nguyên lỶ, chiều hướng, giới hạn của cân bằng hoá học; các yếu tố ảnh hưởng lên cân bằng hoá học. ▼ Chương II: Động hoá học: Nghiên cứu vận tốc, các yếu tố ảnh hưởng; cơ chế phản ứng; xúc tác, keo tụ, nhũ tương, nhựa đường... ▼ Chương III: Dung dịch: Nghiên cứu các phản ứng trong dung dịch, các yếu tố ảnh hưởng lên phản ứng, các phương pháp tìm KLPT qua dung dịch điện li. ▼ Chương IV: Điện hoá học: Nghiên cứu các phản ứng oxy hoá khử, pin điện, sự chuyển hoá điện năng, bản chất của sự điện phân, ăn mòn kim loại, các phương pháp chống ăn mòn kim loạiẨ 5. Đánh giá học phần: GV sẽ công bố trên lớp Kiểm tra kết thúc học phần: (đề thi: câu 1 (3đ), câu 2 (3đ), câu 3 (4đ)) 6. Hướng dẫn seminar: Cần ít nhất 60phút chuẩn bị cho 01 tiết học trên giảng đường. 7. Liên hệ: BM Hoá P808-A6 trường ĐHGTVT HN – Láng Thượng - Đống Đa – Hà Nội.. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài toán Ôn theo dạng GV đã tóm tắt trên lớp Chương 1. + Dạng áp dụng nhiệt phản ứng và tính toán theo định luật Hess + Dạng G + Dạng tính theo cân bằng Chương 2. + Dạng phương trình động học v = k.CA.CB…. + Dạng quan hệ k và t Chương 3. + Dạng các định luật Raun, Van’t Hoff cho dung dịch phân tử và dung dịch điện li + Dạng Nhiệt hoà tan + Dạng pH xuôi và ngược + Dạng tích số tan Chương 4. + Dạng tính thế điện cực và sức điện động của pin + Dạng tính thế phân cực Eph = Epc +  + Dạng điện phân….

<span class='text_page_counter'>(2)</span> MỘT SỐ CÂU HỎI VÀ TRẢ LỜI THAM KHẢO Lưu ý * R = 22,4/273 ≃ 0.082 tính theo phương trình trạng thái. R= 8,314 Tính theo J. * Các phương trình được đóng khung * Phân biệt điều kiện thường và điều kiện chuẩn. * Ký hiệu K và k. * Lưu ý kJ và J. Đơn vị * Đơn vị của ∆G; ∆H của một chất và của một quá trình * Các định luật Hess, Van’t Hoff, Raun, Faraday.... * Lưu ý các bước làm bài + Viết phương trình phản ứng + Đặt ẩn khi sử dụng + Viết biểu thức rồi thay số Câu hỏi. Phát biểu và viết biểu thức toán học của nguyên lý I? Khái niệm nhiệt đẳng tích, nhiệt đẳng áp, thiết lập mối quan hệ giữa chúng? Hàm trạng thái là gì? Viết U = QV là đúng hay sai, tại sao? ∘ Phát biểu Không thể chế tạo đợc động cơ vĩnh cửu loại I (động cơ không tiêu tốn năng lợng) ∘ BiÓu thøc to¸n: Tån t¹i mét hµm tr¹ng th¸i U - néi n¨ng. Víi mét qu¸ tr×nh v« cïng nhá; biÓu thøc vi ph©n cña nguyªn lý I: dU = A + Q hay dU + PdV = Q + A’. Víi A’ lµ c«ng cã Ých. Nh vậy: Biến thiên nội năng của hệ bằng tổng nhiệt và công do hệ nhận đợc. Q+A= U Nhiệt đẳng tích (QV) là nhiệt hệ nhận vào hay toả ra trong một quá trình nào đó xảy ra trong điều kiện đẳng tích. Khi V = const, A'=0: dU = QV hay U = QV (1.7) Nhiệt đẳng áp (QP) là nhiệt hệ nhận vào hay toả ra trong một quá trình nào đó xảy ra trong điều kiện đẳng ¸p. Khi P = const, A'=0 ta cã H = Qp. Quan hÖ: §èi víi hÖ kÝn: Qp = H = U + PV = Qv + PV. §èi víi ph¶n øng ho¸ häc: - Khi các chất tham gia và tạo thành đồng thể, trạng thái rắn, lỏng: V  0. Khi đó: Qp = H = U = Qv - Hệ có chất khí tham gia: Vhệ = Vkhí = nRT/P. Khi đó: Qp = Qv + nRT Víi n = tæng sè mol s¶n phÈm khÝ – tæng sè mol chÊt tham gia ë thÓ khÝ = n(sp-khÝ) - n(tg-khÝ). VÝ dô: 2SO3(k) ⇌ O2(k) + 2SO2(k). Ph¶n øng nµy cã n= 2+1-2 = 1. C6H6(h) + 7,5O2(k) = 6CO2(k) + 3H2O(l). Ph¶n øng nµy cã n= 6-7,5-1 = -2,5. Viết U = QV. Q không là hàm trạng thái, U là hàm trạng thái viết U = QV đúng trong trờng hợp V=const, hÖ kh«ng sinh cã Ých. Câu hỏi. Phát biểu định luật Hess, lấy ví dụ minh hoạ? Phát biểu và chứng minh ba hệ quả của định luật Hess? ∘ Nội dung định luật: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hoá học chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu của các chất tham gia vµ tr¹ng th¸i cuèi cña c¸c chÊt s¶n phÈm, mµ kh«ng phô thuéc vµo c¸c giai ®o¹n trung gian. VÝ dô: Tõ C2H2(k) ®iÒu chÕ C2H6(k) cã thÓ theo hai c¸ch kh¸c nhau:.  C2H C2H2(k) H1 6(k) + 2H2(k)  H C2H4(k) + H2 3 H2(k) Theo định luật Hess: H1 = H2 + H3 ▼ HÖ qu¶ 1. ∘ Néi dung: HiÖu øng nhiÖt cña ph¶n øng nghÞch b»ng trõ hiÖu øng nhiÖt cña ph¶n øng thuËn. ∘ Chứng minh: Xét một hệ ở hai trạng thái (I) và (II) qua biến đổi chu trình: Ht Chu tr×nh nµy cho Ht + Hn = 0. II Do đó: Ht = - Hn I Hn.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> VÝ dô: C2H4(k) + H2(k) → C2H6(k) H1 = -136,95 kJ C2H6(k) → C2H4(k) + H2(k) H2 = 136,95 kJ ▼ HÖ qu¶ 2. ∘ Néi dung: HiÖu øng nhiÖt cña ph¶n øng b»ng tæng nhiÖt sinh cña c¸c chÊt s¶n phÈm trõ ®i tæng nhiÖt sinh cña c¸c chÊt ph¶n øng. ΔH pu=∑ ΔH sp − ∑ ΔH tg Trong đó: Sinh nhiệt là hiệu ứng nhiệt của quá trình hình thành một mol chất từ các đơn chất ở trạng thái bÒn v÷ng. ë tr¹ng th¸i chuÈn th× nhiÖt sinh gäi lµ nhiÖt sinh chuÈn kÝ hiÖu: Ho298,s. Nhiệt sinh của đơn chất bằng không. Chỉ đối với những chất có nhiều dạng thù hình thì dạng thù hình kém bÒn míi cã nhiÖt sinh. ∘ Chøng minh: Qua bµi to¸n: tÝnh hiÖu øng nhiÖt cña ph¶n øng sau AB +CD = AC + BD BiÕt sinh nhiÖt cña c¸c chÊt AB, CD, AC, BD. HT. aAB + bCD. aHs,T(AB ). bHs,T(C D). cAC + dBD. cHs,T(A C). dHs,T(B D). A+C + B+D Tõ chu tr×nh ta dÔ dµng nhËn thÊy: HT = aHs(AC) + bHs(BD) - cHs(AB) - dHs(AC). (®pcm) ▼ HÖ qu¶ 3. ∘ Néi dung: HiÖu øng nhiÖt cña ph¶n øng b»ng tæng nhiÖt ch¸y cña c¸c chÊt tham gia ph¶n øng trõ tæng nhiÖt ch¸y cña c¸c chÊt s¶n phÈm. Trong đó: Nhiệt cháy là hiệu ứng nhiệt của quá trình đốt cháy một mol chất bằng oxi phân tử cho đến khi t¹o thµnh c¸c oxit cao nhÊt, bÒn. Nh vËy nhiÖt ch¸y cña O2 b»ng kh«ng. BiÓu thøc to¸n: H = Hc,tg - Hc,sp ∘ Chứng minh: Dựa trên định luật Hess và hai hệ quả 1 và 2 của định luật. XÐt ph¶n øng: 3C2H2(k) → C6H6(l) Dựa trên sự thiết lập sơ đồ phản ứng sau: 3C2H2(k) + 7,5O2(k) 6CO2(k) + 3H2O(l) Hpu H C6H6(k) + 7,5O2(k) áp dụng định luật Hess ta thấy: Hpu + H ❑c, C H = 3H ❑c, C H  Hpu = 3H ❑c, C H - H ❑c, C H Câu hỏi. Phát biểu và viết biểu thức toán học của nguyên lý II, áp dụng cho hệ cô lập? Từ đó nêu điều kiện xét chiÒu diÔn biÕn vµ giíi h¹n cña qu¸ tr×nh x¶y ra trong hÖ c« lËp lµ g×? ∘ Nội dung: Không thể chế tạo đợc động cơ vĩnh cửu loại 2 (động cơ có khả năng biến đổi toàn bộ nhiệt thµnh c«ng Kenvin Planck). δQ Q dS≥ ΔS ≥ ∘ BiÓu thøc: hay T T DÊu b»ng x¶y ra khi qu¸ tr×nh x¶y ra thuËn nghÞch víi Qtn. DÊu > khi qu¸ tr×nh bÊt thuËn nghÞch víi Qbtn. - NÕu dS > 0, hay S > 0: Ph¶n øng tù x¶y ra. - Nếu dS = 0 hay S = 0: Phản ứng đạt trạng thái cân bằng. ∘ Với hệ cô lập ta có: Q = 0 hay Q = 0, theo ta đợc: dS0, nh vậy entropi của hệ cô lập chỉ có thể tăng chø kh«ng gi¶m. - Nếu trong hệ xẩy ra một quá trình bất thuận nghịch (tự diễn biến) nào đó thì dS < 0, hay S < 0, S t¨ng. 6. 6. 2. 2. 2. 2. 6. 6.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> - Nếu trong hệ diễn ra các quá trình thuận nghịch (cân bằng) thì dS = 0, S đạt cực đại. Nh vậy: entropi là độ đo tính không thuận nghịch của quá trình xẩy ra trong hệ cô lập, hay nó là tiêu chuẩn để đánh giá chiều diễn biến của các quá trình xẩy ra trong hệ cô lập. Trong hệ cô lập quá trình tự diÔn biÕn theo chiÒu t¨ng entropi. Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng đối với hệ cô lập, với những hệ không cô lập (hay những phần khác nhau của hÖ c« lËp), víi nh÷ng hÖ kh«ng c« lËp c¸c qu¸ tr×nh vÉn cã thÓ tù diÔn ra theo chiÒu gi¶m entropi. Câu hỏi. Lập công thức tính S của quá trình giãn nở đẳng nhiệt khí lý t ởng? Từ đó cho biết vì sao trong hệ cô lập, khÝ lý tëng l¹i tù gi·n në tõ n¬i cã ¸p suÊt cao vÒ n¬i cã ¸p suÊt thÊp? * XÐt n = 1 mol Theo nguyªn lý 1 ta cã: U = Q + A V× T=const ⇒ U = 0 (Vì nội năng của khí lý tởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ) V2 RT . dV = RTln ⇒ Q= -A= ∫ PdV = ∫ V V1 V Chia hai vÕ cho T: Q = ΔS=RT ln 2 T V1 V2 P V2 P1 Ta cã: P1V1=RT=P2V2 ⇒ = ΔS == R ln =R ln ⇒ V 1 P2 V1 P2 * NÕu n (mol) V2 P1 ΔS=nR ln =nR ln V1 P2 P1 * Trong hÖ c« lËp: KhÝ gi·n në tõ V1 → V2 , Ta cã: V2 >V1 → P1 >P2 ⇒ ln >0 P2 ⇒ ΔS >0 ⇒ Ph¶n øng tù x¶y ra trong hÖ c« lËp VËy trong hÖ c« lËp khÝ lý tëng tù gi·n në tõ n¬i cã ¸p suÊt cao sang n¬i cã ¸p suÊt thÊp. C©u hái. ý nghÜa hµm G? §iÒu kiÖn c©n b»ng, tù diÔn biÕn cña qu¸ tr×nh? ∘ ý nghĩa vật lý của thế đẳng áp G - Trong các quá trình thuận nghịch đẳng áp, đẳng nhiệt ta có: A’ = dG hay A’ = G = H - TS Nh vậy trong các quá trình đẳng áp đẳng nhiệt thuận nghịch, biến thiên hàm G bằng công hữu ích (cực đại) cña qu¸ tr×nh. Khi hệ hấp thụ một lợng nhiệt H trong quá trình đẳng áp đẳng nhiệt thì chỉ một phần (G) là có thể chuyển tự do thành công, còn phần còn lại (TS) dùng làm thay đổi độ hỗn loạn của hệ (entropi). Chính vì thÕ mµ G cßn gäi lµ n¨ng lîng tù do Gibbshay entanpi tù do. ∘ §iÒu kiÖn c©n b»ng, tù diÔn biÕn cña qu¸ tr×nh? - Trong trờng hợp hệ không sinh công có ích (A’ = 0), trong điều kiện đẳng áp (P = const) đẳng nhiệt (T = const): + dG = 0 øng víi c¸c qu¸ tr×nh thuËn nghÞch (c©n b»ng) + dG < 0 øng víi c¸c qu¸ tr×nh bÊt thuËn nghÞch (tù diÔn biÕn). §©y chÝnh lµ ®iÒu kiÖn c©n b»ng vµ tù diÔn biÕn tæng qu¸t cña mét qu¸ tr×nh trong ®iÒu kiÖn P, T kh«ng đổi. Trong thực tế đa phần các phản ứng hoá học diễn ra trong điều kiện đẳng áp đẳng nhiệt, nên các điều kiÖn nµy cã ý nghÜa rÊt quan träng khi kh¶o s¸t c¸c ph¶n øng ho¸ häc, ®©y còng chÝnh lµ ý nghÜa quan trọng nhất của thế đẳng áp đẳng nhiệt trong hoá học1. C©u hái. Nªu nguyªn t¾c tÝnh G cña ph¶n øng ho¸ häc? T¹i sao nhiÖt kh«ng thÓ chuyÓn hoµn toµn thµnh c«ng? *TÝnh Δ G. VÝ dô cã ph¶n øng: aA + bB = eE + dD Δ GT,pu = Δ HT - T Δ ST,pu ∘ C¸ch 1: Trong đó ΔH T =eΔH s ( E)+ dΔH s ( D) −aΔH s ( A) −bΔH s (B) ST,pu = eSE + dSD - aSA - bSB. ∘ C¸ch 2: Δ GT,pu = Hay ∑ ΔGΔG E)+ dΔG (D)−aΔG s ,T ( A)− bΔG s ,T (B) T , puT=eΔG s ,T (ΔG , s (sp)− ∑ T , s (tg) s ,T Trong đó Gs,T : thế đẳng áp tạo thành của một chất ở nhiệt độ T, áp suất P là biến thiên thế đẳng áp của quá trình hình thành 1mol chất đó từ các đơn chất bền trong điều kiện T, P không đổi. * NhiÖt kh«ng thÓ chuyÓn hoµn toµn thµnh c«ng v×: A* = Δ G = H - TS hay H = G + TS Khi hệ hấp thụ một lợng nhiệt H trong quá trình đẳng áp đẳng nhiệt thì chỉ một phần (G) là có thể chuyển tự do thành công có ích A*; còn phần còn lại (TS) dùng làm thay đổi độ hỗn loạn của hệ. Câu hỏi. Trình bày sự phụ thuộc của thế đẳng áp G vào áp suất. 1.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Từ dG = VdP – SdT, trong điều kiện đẳng nhiệt, T = const, ta có: P2. ∫ VdP. dG = VdP  G(P2) = G(P1) +. P1. * Với chất lỏng, chất rắn, trong những khoảng áp suất không quá lớn ta coi V không thay đổi khi ta thay đổi áp suất: G(P2) = G(P1) + V(P2 – P1), ở những áp suất không quá lớn V(P2 – P1) << G(P)  G(P1)  G(P1), hay trong những khoảng áp suất không quá lớn thế đẳng áp của chất lỏng, rắn không phô thuéc vµo ¸p suÊt. * Víi 1mol khÝ lý tëng P Δ G = RT ln Ta cã G(P2)= G( P1)+RTln 2 hay P2 P1 Chọn trạng thái 1 là trạng thái chuẩn của chất khí: PP11= Po = 1atm, đặt G(P1) = Go (gọi là thế đẳng áp chuÈn). G = Go + RTlnP P1 P2 ¿ P + Víi n mol: G T ¿ = G T ¿ + nRT ln 2 hay P 1 ¿ ❑¿ ❑¿ P2 NÕu P1 = P0 = 1 atm , =P ⇒ GT = G0T + nRT ln P P1 C©u hái. a) Tr×nh bµy kh¸i niÖm vÒ h»ng sè c©n b»ng theo ¸p suÊt riªng phÇn Kp cña b) ThiÕt lËp biÓu thøc quan hÖ gi÷a Kp, Kc, K N. * a) Kh¸i niÖm vÒ Kp. Cã ph¶n øng gi÷a c¸c khÝ lý tëng sau khi (T, P = const). aA + bB ⇌ eE + dD P eE . P dD Từ phơng trình đẳng nhiệt Van’t Hoff: GT = ΔGT0 + RTln PaA . P bB. (. Khi phản ứng đạt cân bằng: G=0  GoT = - RT ln. (. e. d. PE. PD. ). ). = const đặt: KP =. (. e. d. PE . PD. ). P aA . PbB CB PaA . P bB CB * Khái niệm: Khi hệ ở trạng thái cân bằng, tại nhiệt độ xác định thì tỷ số giữa tích áp suất riêng phần của c¸c chÊt s¶n phÈm víi tÝch ¸p suÊt riªng phÇn cña c¸c chÊt tham gia lµ mét h»ng sè, gäi lµ h»ng sè c©n b»ng theo ¸p suÊt (Kp). Mçi sè h¹ng cã sè mò b»ng hÖ sè t¬ng øng trong ph¬ng tr×nh ph¶n øng. b) ThiÕt lËp quan hÖ gi÷a Kp, Kc, KN. + Hằng số cân bằng theo nồng độ mol/l: Kc e d e d PE . PD Δn C E . C D Thay : Pi = Ci.RT vµo KP = đợc: K = trong đó: n = (e+d) - (a+b) ( RT ) P PaA . P bB CB CaA . CbB CB. (. ). (. Khi T = const, KP = const . (. CeE .C dD. ). ). = const = KC C aA . C bB CB - KC đợc gọi là hằng số cân bằng theo nồng độ mol/l: Kp = Kc (RT) ❑Δn + Hằng số cân bằng theo nồng độ phần mol: KN ni Ta cã: Pi = . P =Ni.P với P là áp suất chung của toàn hệ, thay vào (Kp) ta đợc: ∑ ni KP =. PeE P dD. N eE N dD. [ ] [ ] [ ] a A. P P. b B CB. Khi T =const, Kp= const:. =. e E a A. a A. N N. N N. N N. b B CB. d D b B CB. . P(e+d − a −b )=. N eE N dD. [ ] a A. N N. b B CB. = const = KN Do vËy:. . P Δn Kp = KN.Pn. Câu hỏi. Thiết lập phơng trình đẳng áp Van'tHoff? Vận dụng để xét ảnh hởng của nhiệt độ đến cân bằng. cña ph¶n øng sau ë tr¹ng th¸i chuÈn: CO(k) + H2O(h) ⇌ CO2(k) + H2(h) cã Ho < 0 *Thiết lập: Viết phản ứng: (các chất đều là các khí) aA + bB ⇌ eE + dD:.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> ΔGo =− R . ln K P T. Ta cã:Go = - RT ln Kp . Lấy đạo hàm hai vế theo T khi P = const ta đợc:. Theo ph¬ng tr×nh Gibbs - Helmholtz:. ΔG o T ∂T. [ ] [ ( )] ∂. ∂. ΔG T ∂T. ( ). =− R . P. [. ∂ ( ln K P ) ∂T. ]. P. o. ΔH o =− 2 T P. ∂ ( ln K P ) ΔH o = 2 ∂T P RT Phơng trình trên là phơng trình đẳng áp VanHốp. * ảnh hởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học. + NÕu : Ho>0 (ph¶n øng thu nhiÖt) ∂ ( ln K P ) >0  KP đồng biến theo T ∂T P - Khi T t¨ng  KP t¨ng  c©n b»ng dÞch chuyÓn theo chiÒu thuËn theo (chiÒu thu nhiÖt), lµm cho nhiệt độ của hệ giảm. - Khi T gi¶m : ngîc l¹i. + NÕu: Ho<0 (ph¶n øng to¶ nhiÖt) ∂ ( ln K P ) <0  KP nghÞch biÕn theo T ∂T P - Khi T t¨ng  KP gi¶m  c©n b»ng dÞch chuyÓn sang tr¸i theo chiÒu cña ph¶n øng thu nhiÖt lµm cho nhiệt độ của hệ giảm - Khi T gi¶m: ngîc l¹i. ∂ ( ln K P ) + NÕu : Ho = 0 = 0  Nhiệt độ không ảnh hởng đến chuyển dịch cân bằng. ∂T P  VËn dông CO(k) + H2O ⇌ CO2(k) + H2(h) Ta cã ΔH pu < 0 ph¶n øng to¶ nhiÖt. [. Từ đó ta đợc:. (. ]. ). (. ). (. ). 0. ∂ ( ln K P ) <0  KP nghÞch biÕn theo T ∂T P - Khi T t¨ng  KP gi¶m  c©n b»ng dÞch chuyÓn vÒ phÝa t¹o ra CO vµ H2O theo chiÒu cña ph¶n øng thu nhiệt làm cho nhiệt độ của hệ giảm - Khi T gi¶m c©n b»ng dÞch chuyÓn vÒ phÝa t¹o ra CO 2 vµ H2 theo chiÒu cña ph¶n øng thu nhiÖt lµm cho nhiệt độ của hệ tăng. Câu hỏi. Thiết lập phơng trình biểu thị ảnh hởng của áp suất đến cân bằng hoá học. Cã ph¶n øng gi÷a c¸c khÝ lý tëng sau khi (T, P = const). aA + bB ⇌ eE + dD Cã quan hÖ gi÷a c¸c h»ng sè: Kp = KN.Pn víi Δn = e +d - a- b K N =K P . P Δn ⇒ ln K N =ln K P − Δn . ln P Lấy đạo hàm theo P khi T=const cả hai vế ta đợc: ∂ ln K N ∂ ln K P Δn = − ∂P T ∂P T P ∂ ln K P V× KP kh«ng phô thuéc vµo ¸p suÊt  =0 ∂P T ∂ ln K N Δn  =− ∂P T P + NÕu n < 0 (sè mol khÝ s¶n phÈm nhá h¬n sè mol khÝ chÊt ph¶n øng). ∂ ln K N  >0  KN đồng biến theo P ∂P T. (. ). (. (. (. ). ). ) ( ) ( ).

<span class='text_page_counter'>(7)</span> -. Khi P t¨ng th× KN t¨ng, c©n b»ng chuyÓn dÞch theo chiÒu thuËn (chiÒu lµm gi¶m sè mol khÝ) lµm cho ¸p suÊt cña hÖ gi¶m. - Khi P gi¶m : ngîc l¹i. + NÕu n > 0 (sè mol khÝ s¶n phÈm lín h¬n sè mol khÝ chÊt ph¶n øng) ∂ ln K N  <0  KN nghÞch biÕn theo P ∂P T - Khi P t¨ng th× KN gi¶m, c©n b»ng chuyÓn dÞch sang tr¸i theo chiÒu cã sè mol khÝ nhá h¬n lµm ¸p suÊt cña hÖ gi¶m - Khi P gi¶m: ngîc l¹i. ∂ ln K N + NÕu n = 0  =0 KN = const ∂P T Vậy áp suất không ảnh hởng đến cdcb. C©u hái. ThÕ nµo lµ sù chuyÓn dÞch c©n b»ng? Ph¸t biÓu nguyªn lý vÒ sù chuyÓn dÞch c©n b»ng Le Chatelier. + Sự chuyển hệ từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác khi thay đổi một trong các yếu tố nh ( C, P, T) gäi lµ sù chuyÓn dÞch c©n b»ng. + Ph¸t biÓu nguyªn lý vÒ sù chuyÓn dÞch c©n b»ng Le Chatelier: Một hệ đang ở trạng thái cân bằng nếu ta thay đổi một trong các yếu tố nh (T, P, C) thì cân bằng chuyển dịch theo chiều chống lại với sự thay đổi đó. C©u hái. Thế nào là bậc của phản ứng, phân tử số của các giai đoạn cơ bản? Khi nào phân tử số trùng với bậc của phản ứng? b. Nªu ý nghÜa cña h»ng sè k? c. Hãy viết phương trình động học và cho biết bậc của các phản ứng sau: 2ICl + H2 → 2HCl + I2 có bậc 2 theo ICl và bậc 1 theo H2 2NO + Br2 → 2NOBr có bậc 2 theo NO và bậc 1 theo Br2 a. Bậc của phản ứng là tổng số mũ của nồng độ các chất có trong biểu thức của định luật tác dụng khối lượng Gulberg-Waage. Ví dụ: có phản ứng sau xảy ra trong môi trường đồng thể ở một nhiệt độ không đổi: aA + bB = sản phẩm có phương trình định luật tác dụng khối lượng để tính vận tốc tức thời của phản ứng là: vt = k.CArCBs Trong đó (r + s) = bậc của phản ứng r là bậc phản ứng riêng của chất A và s là bậc phản ứng riêng của chất B với CA, CB lần lượt là nồng độ của chất A và chất B tại thời điểm t k: là hằng số vận tốc của phản ứng. Phân tử số là số phân tử tương tác đồng thời với nhau trong giai đoạn cơ bản để dẫn đến phản ứng. Phản ứng có thể xảy ra theo nhiều giai đoạn, giai đoạn nào chậm nhất sẽ quyết định vận tốc của phản ứng, giai đoạn đó được gọi là giai đoạn cơ bản. Phân tử số sẽ trùng với bậc của phản ứng khi phản ứng chính là giai đoạn cơ bản. b) Ý nghĩa của hằng số vận tốc k: Hằng số k (còn được gọi là vận tốc riêng của phản ứng) là một tính chất đặc trưng của phản ứng vì nó không phụ thuộc vào nồng độ, do đó giá trị của k có thể cho phép so sánh tốc độ của các phản ứng khác nhau (khi được thực hiện trong cùng một điều kiện về nhiệt độ và môi trường phản ứng) hay so sánh vận tốc của cùng một phản ứng khi được thực hiện ở các nhiệt độ khác nhau. c. phản ứng: 2ICl + H2 → 2HCl + I2 ; có bậc 2 theo ICl và bậc 1 theo H2 phương trình động học của phản ứng là: dCH 1 dC v =− . ICl =− =k . C 2ICl .C 1H ; ⇒ bậc của phản ứng = 2 + 1 = 3 2 dt dt phản ứng: 2NO + Br2 → 2NOBr ; có bậc 2 theo NO và bậc 1 theo Br2 phương trình động học của phản ứng là: dCBr 1 dC v =− . NO =− =k .C 2NO .C 1Br ; ⇒ bậc của phản ứng = 2 + 1 = 3 2 dt dt b) Ý nghĩa của hằng số vận tốc k: Hằng số k (còn được gọi là vận tốc riêng của phản ứng) là một tính chất đặc trưng của phản ứng vì nó không phụ thuộc vào nồng độ, do đó giá trị của k có thể cho phép so sánh tốc độ của các phản ứng khác nhau (khi được thực hiện trong cùng một điều kiện về nhiệt độ và môi trường phản ứng) hay so sánh vận tốc của cùng một phản ứng khi được thực hiện ở các nhiệt độ khác nhau.. (. ). (. ). 2. 2. 2. 2.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> C©u hái. Nồng độ ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng như thế nào? Giải thích?. Khi nồng độ các chất tham gia phản ứng tăng lên, vận tốc phản ứng tăng, phản ứng xảy ra nhanh hơn. Giải thích: Có thể giải thích như sau: * Theo định luật tác dụng khối lượng: với phản ứng sau xảy ra trong môi trường đồng thể ở một nhiệt độ không đổi: aA + bB = sản phẩm vận tốc phản ứng: vt = k.CArCBs Ta thấy: khi nồng độ của chất A và chất B tại thời điểm t là C A, CB càng lớn thì vận tốc của phản ứng tại thời điểm t là vt càng lớn, phản ứng xảy ra càng nhanh. * Theo thuyết va chạm phân tử: Để phản ứng xảy ra thì phân tử của các chất phải va chạm với nhau, nhưng không phải mọi va chạm đều dẫn đến phản ứng mà chỉ có một số rất ít và chạm dẫn đến phản ứng. Những va chạm này được gọi là va chạm có hiệu quả. Các phân tử gây nên những va chạm có hiệu quả được gọi là các phần tử hoạt hóa. Những phần tử hoạt hoá là những phân tử có một động năng lớn hơn một năng lượng “ngưỡng” E. Năng lượng này được gọi là năng lượng hoạt hoá, nó phụ thuộc vào bản chất của các chất tham gia phản ứng và vào nhiệt độ. Ở một nhiệt độ xác định, với một phản ứng xác định thì E = const, nên ta có: số va chạm có hiệu quả so va cham co hieu qua so phan tu hoat hoa =const =const hay tong so va cham chung tong so phan tu vậy vận tốc của phản ứng hóa học tỷ lệ với số va chạm có hiệu quả (hay số phần tử hoạt hoá) mà số va chạm có hiệu quả (hay số phần tử hoạt hoá) lại tỷ lệ với số va chạm chung (hay tổng số phân tử) nghĩa là tỷ lệ với nồng độ của chất. Như vậy, khi nồng độ của chất tham gia phản ứng tăng thì vận tốc phản ứng tăng và ngược lại. C©u hái. a. Phát biểu định nghĩa chất xúc tác ? Thế nào là phản ứng xúc tác đồng thể? Hãy trình bày tóm tắt cơ chế của phản ứng xúc tác đồng thể? b. Có phản ứng sau xảy ra trong dung dịch: S2O82- + 2I- ⇒ 2SO42- + I2 Nếu tăng nồng độ của S2O82- (hoặc của I-) lên 2 lần thì vận tốc ban đầu của phản ứng tăng lên 2 lần. Hãy cho biết bậc của phản ứng? a. Chất xúc tác là chất làm biến đổi vận tốc của phản ứng hóa học (kích thích hoặc kìm hãm phản ứng) sau phản ứng nó không bị biến đổi cả về chất và lượng. ⃗ Ví dụ: 2SO2 + O2 V 2 O5 ,t o 2SO3 (V2O5 là chất xúc tác). Phản ứng xúc tác đồng thể là phản ứng trong đó chất xúc tác và chất tham gia phản ứng ở cùng một pha (khí hoặc lỏng). Ví dụ: phản ứng 2SO2(K) + O2(K) ⃗ NO(K ) ,t o 2SO3 là phản ứng xúc tác đồng thể vì: SO2, O2 và NO ở cùng một pha khí. Tóm tắt cơ chế của phản ứng xúc tác đồng thể: Dựa trên cơ sở của thuyết hợp chất trung gian Định nghĩa hợp chất trung gian (……………..?) Cho ví dụ: giả sử phản ứng: A + B = AB (xảy ra chậm) ta cho thêm chất xúc tác K: A + B ⃗ K AB (xảy ra nhanh hơn) vì A + K = AK (xảy ra nhanh) sau đó AK + B = AB + K (xảy ra nhanh) AK: là hợp chất trung gian b. phản ứng sau xảy ra trong dung dịch: S2O82- + 2I- ⇒ 2SO42- + I2 phương trình định luật tác dụng khối lượng để tính vận tốc tức thời của phản ứng là: v =k .C rS O . C sI trong đó: C S O v à C I lần lượt là nồng độ của S2O82- và Ir là bậc phản ứng riêng của S2O82-; s là bậc phản ứng riêng của I2. 2− 8. −. 2. 2− 8. −.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> (r + s) = bậc của phản ứng Khi nồng độ của S2O82- và I- lần lượt là nồng độ a và b (mol/lít) thì v1 = k.arbs 2Khi nồng độ của S2O8 và I lần lượt là nồng độ 2a và b (mol/lít) thì v2 = k.(2a)rbs Khi nồng độ của S2O82- và I- lần lượt là nồng độ a và 2b (mol/lít) thì v2’ = k.ar(2b)s Theo đề bài vì v2 = 2v1 và v2 = 2v1, nên ta có hệ phương trình sau: k.(2a)rbs = 2 k.arbs ⇔ r = 1 và k.ar(2b)s = 2 k.arbs ⇔ s = 1 Vậy phản ứng có bậc = r + s = 1+ 1 = 2 C©u hái. Cho phản ứng 2A + B  sản phẩm. Phản ứng đơn giản. a. Vận tốc phản ứng thay đổi như thế nào nếu cùng tăng nồng độ cả A và B lên 3 lần b. Vận tốc phản ứng thay đổi như thế nào nếu thể tích hệ giảm 2 lần Đáp số: a. tăng 27 lần. b tăng 8 lần C©u hái. Hyđroxit magie có tích số hòa tan T và độ tan là S trong nước, hãy thiết lập mối quan hệ giữa T và S Cân bằng hòa tan của Mg(OH)2: Gọi S là độ tan của Mg(OH)2 trong nước nguyên chất, ta có: Cân bằng hòa tan của Mg(OH)2: Mg(OH)2(r) ⇌ Mg2+(dd) + 2OH-(dd) (1) So 2So + và H2O ⇌ H + OH(2) Vậy: S.(2S + COH-(2))2 = TMg(OH)2 vì nước phân ly rất yếu, giả sử COH-(2) << 2S S.(2S)2 = TMg(OH)2 4S3 = TMg(OH)2 C©u hái. Khái niệm về dung dịch bão hòa và độ tan. Trình bày ảnh hưởng của các yếu tố đến độ tan của một chất.. Một số chất có thể trộn lẫn vào nhau thu đợc một pha đồng nhất, thờng quy ớc chất chiếm lợng tơng đối lớn hơn là dung môi. Đa số các chất chỉ tan một lợng giới hạn vào một dung môi xác định. Khái niệm: là dung dịch chứa một lợng cực đại chất tan ở một nhiệt độ (đôi khi cả áp suất) xác định nào đó. Nồng độ của dung dịch bão hoà là đại lợng đặc trng cho khả năng hoà tan của một chất tan vào một dung môi xác định, gọi là độ tan. Độ tan (S): là nồng độ của chất tan trong dung dịch bão hoà. §¬n vÞ: mol/l; gam/lit …hoÆc tÝnh b»ng sè gam chÊt tan cã trong 100g dung m«i.  Dựa vào độ tan các nhau của các chất khác nhau trong một dung môi xác định để đánh giá khả năng tan cña c¸c chÊt trong dung m«i: ë 20oC: S>10, chÊt dÔ tan; S<1, chÊt khã tan; S<0,01: chÊt kh«ng tan Chú ý: S của một chất với một dung môi ở nhiệt độ xác định. Đối với hai chất trộn lẫn, chất chiếm khối lợng lớn hơn sẽ đóng vai trò dung môi Các yếu tố ảnh hởng đến độ tan a. B¶n chÊt cña dung m«i vµ chÊt tan Thùc nghiÖm cho thÊy, c¸c chÊt dÔ tan vµo c¸c dung m«i mµ lùc t¬ng t¸c gi÷a c¸c ph©n tö dung m«i víi nhau gÇn víi t¬ng t¬ng t¸c gi÷a c¸c ph©n tö dung m«i víi chÊt tan vµ gi÷a c¸c ph©n tö chÊt tan víi nhau. - C¸c chÊt ph©n cùc, ion dÔ hoµ tan trong c¸c dung m«i ph©n cùc. - C¸c chÊt kh«ng ph©n cùc dÔ hoµ tan trong c¸c dung m«i kh«ng ph©n cùc. Ch¼ng h¹n: NaCl dÒ tan trong níc nhng trong dÇu gi¸n th× khã h¬n nhiÒu; hoÆc xèp, bät tan trong x¨ng nhng hÇu nh kh«ng tan trong níc. b. ảnh hởng của nhiệt độ đến độ tan (trong dung môi lỏng) Tuỳ thuộc vào nhiệt hoà tan mà nhiệt độ ảnh hởng đến độ tan theo các chiều hớng khác nhau. - Khi Hht>0, độ hoà tan tăng khi nhiệt độ tăng và ngợc lại. - Khi Hht<0, độ hoà tan giảm khi nhiệt độ tăng và ngợc lại  Chất tan là các chất rắn: thờng có Hht>0, nên khi nhiệt độ tăng độ hoà tan của các chất rắn tăng và ngîc l¹i.  Chất lỏng, đa số độ tan tăng khi nhiệt độ tăng, nhiều trờng hợp tan vô hạn (gần nh không có quá trình phá vỡ cấu trúc, độ hỗn loạn của hệ tăng do thể tích toàn hệ tăng lên) VÝ dô: Glyxerin vµ níc..

<span class='text_page_counter'>(10)</span>  Chất tan là các chất khí: thờng có Hht<0, khi nhiệt độ tăng độ hoà tan của các chất khí giảm và ngợc lại. Khi tan vµo níc: ∆S < 0. GÇn nh kh«ng cã qu¸ tr×nh ph¸ vì cÊu tróc, nhiÖt cña qu¸ tr×nh solvat ho¸ (Hs<0) kh«ng lín. c. ảnh hởng của áp suất, định luật Henry Tån t¹i c©n b»ng: khÝ hoµ tan ⇌ khÝ trªn bÒ mÆt Lợng khí hoà tan phụ thuộc vào bản chất của chất khí và dung môi hoà tan và tuân theo định luật Henry: Nội dung định luật Henry: ở nhiệt độ không đổi khối lợng chất khí hoà tan trong một thể tích dung môi xác định tỷ lệ thuận với áp suất của nó trên bề mặt chất lỏng. BiÓu thøc to¸n: m=k.P (3-9) k: hằng số tỷ lệ phụ thuộc vào bản chất của chất tan và dung môi, nhiệt độ. P: ¸p suÊt chÊt hoµ tan trªn bÒ mÆt dung dÞch, nÕu cã nhiÒu khÝ th× P lµ ¸p suÊt riªng phÇn cña khÝ hoµ tan. C©u hái. Thiết lập biểu thức và phát biểu định luật Raoult về độ giảm áp suất hơi tương đối của dung dịch loãng chứa chất tan không bay hơi. Nêu ứng dụng của định luật này. Thiết lập biểu thức quan hệ giữa hằng số điện ly (K) và độ điện ly (α) của chất điện ly yếu. Phát biểu định luật pha loãng Ostwald.. Xét dung dịch loãng chứa một chất tan không bay hơi: ta có: P = Ndm.Po trong đó: Po là áp suất hơi của dung môi nguyên chất (áp suất hơi bão hòa của dung môi trên bề mặt dung môi nguyên chất). P là áp suất hơi của dung dịch (áp suất hơi bão hòa của dung môi trên bề mặt dung dịch) Ndm là nồng độ phần mol của dung môi trong dung dịch (Ndm = 1 - Nct). nct P = (1 - Nct).Po ⇔ P = Po - Nct.Po ⇔ Po - P = Nct.Po ⇔ độ giảm áp suất hơi = ∆P = .Po nct +n dm nct ΔP = ⇔ độ giảm áp suất hơi tương đối = Po nct + ndm ΔP nct = vì dung dịch loãng, nct << ndm ⇔ Po ndm Nội dung định luật Raoult I (F. Raoult 1830-1901) : Độ giảm áp suất hơi tơng đối của dung dịch loóng chứa chất tan khụng bay hơi) so với dung môi nguyên chất bằng nồng độ phần mol của dung môi. ΔP =N 2 BiÓu thøc to¸n: Po n n m M øng dông: T×m KLPT: Cã N2 ¿ 2 ≈ 2 = 2 . 1 (do dung dÞch lo·ng nªn n2<<n1) n1+ n2 n1 M 2 m1 m .M P  M 2= 2 1 . o m1 ΔP Thiết lập quan hệ K và  của chất điện ly yếu: Giả sử có chất điện ly yếu là HA, có hằng số điện ly K và độ điện ly  trong dung dịch có nồng độ ban đầu là Co (mol/lít):. CH C HA = ¿ ¿ ¿ ¿. CA . −. có K =. HA ⇌ A- + H+ ban đầu Co 0 0 điện ly Co Co Co cân bằng (Co - Co) Co Co. (1) (mol/lít) (mol/lít) (mol/lít). +¿. [. αC o αC o 1− αC o. ]. ⇔ vì HA là chất điện ly yếu cb. K Co Phỏt biểu định luật pha loóng Ostwald: Độ điện li  tỉ lệ thuận với căn bậc hai của độ pha loãng.  << 1, nên ta có thể bỏ qua  so với 1, ta có: α =. √.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Trong đó: Độ pha loãng là:. 1 Co. C©u hái. a) Phát biểu định luật Raoult và viết biểu thức của định luật Raoult về độ tăng nhiệt độ sôi và độ giảm nhiệt độ đông đặc của dung dịch loãng chứa chất tan không bay hơi. Nêu ứng dụng của định luật này. b) Thiết lập mối quan hệ giữa hệ số Vant’ Hoff (i) và độ điện ly (α).. a) Phỏt biểu nội dung định luật Raoult II: Độ giảm nhiệt độ đông đặc và độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch so với dung môi nguyên chất tỉ lệ với nồng độ mola của dung dịch. BiÓu thøc to¸n:. t®/s= k®/s.Cmola. tđ/s: nhiệt độ đông đặc / nhiệt độ sôi của dung dịch K®/s: h»ng sè nghiÖm l¹nh / nghiÖm s«i Cmola: nồng độ mola của dung dịch. H»ng sè nghiÖm s«i vµ h»ng sè nghiÖm l¹nh chØ phô thuéc vµo b¶n chÊt cña dung m«i. øng dông t®/s = K®/s.. m2 1000 . M 2 m1. M2=K®/s.. m 2 1000 . Δt d / s m1. b) Thiết lập quan hệ: Giả sử hòa tan No phân tử chất điện ly, độ điện ly của chất điện ly trong dung dịch là , thì số phân tử chất điện ly bị phân ly là: N=.No (phân tử). số phân tử chất điện ly không bị phân ly là No - No (phân tử) giả sử 1 phân tử chất điện ly phân ly cho ra q ion ( q ≥ 2 ) vậy No phân tử chất điện ly phân ly cho ra Noq ion Tổng số phân tử chất điện ly không điện ly và số ion trong dung dịch là: No - No + Noq N o − αN o+ αN o q i −1 vậy: i = ⇔ α= q −1 No C©u hái. Hãy trình bày thí nghiệm về hiện tượng thẩm thấu. Phát biểu và viết biểu thức của định luật Vant’ Hoff về áp suất thẩm thấu của dung dịch, nêu ứng dụng từ công thức của định luật.. ThÝ nghiÖm (h×nh vÏ) Do nồng độ dung dịch trong phễu A lớn nên hóa thế của nớc trong phễu A nhỏ hơn trong cốc B  nớc chuyển từ cốc đựng dung môi qua màng bán thấm vào trong phễu A, làm mực nớc trong phễu A dâng lên, do áp lực của cột nớc trong phễu A  sự chuyển dung môi từ phễu A ra cốc đựng dung môi. Quá trình diễn ra cho đến khi đạt đợc cân bằng (tốc độ chuyển dung môi vào và tốc độ dung môi di ra bằng nhau). ¸p suÊt g©y ra bëi cét níc lµ ¸p suÊt lµm cho hiÖn tîng thÈm thÊu ngõng l¹i, ¸p suÊt nµy gäi lµ ¸p suÊt thÈm thÊu. Kh¸i niÖm: ¸p suÊt thÈm thÊu lµ ¸p suÊt cần tác dụng lên dung dịch để làm ngng hiÖn tîng thÈm thÊu: . Phát biểu định luật Van’thoff: ¸p suÊt thÈm thÊu b»ng ¸p suÊt cña chÊt tan khi nã ë tr¹ng th¸i khÝ vµ chiÕm mét thÓ tích tơng đơng với thể tích của dung dịch. =C.RT C: nồng độ mol/l R= 0,082 T: K H×nh 4 Thi nghiÖm ¸p suÊt thÈm thÊu mRT mRT ⇒ M= ứng dụng từ công thức định luật: Ptt =C.RT = . MV P tt V C©u hái. Phát biểu định nghĩa axit-bazơ của Bronsted?. Axit lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng nhêng proton (H+). Baz¬ lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng nh©n proton. Phản ứng axit - bazơ là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển proton từ chất này sang chất khác..

<span class='text_page_counter'>(12)</span> H + axit1. +. baz¬ 2. baz¬ 1. +. axit 2. Axit1/baz¬1; axit2/baz¬2 lµ c¸c cÆp axit baz¬ liªn hîp. Bazơ liên hợp của axit HA là phần cò lại khi một proton đợc lấy đi khỏi HA (A), axit liên hợp của bazơ A lµ kÕt qu¶ cña sù g¾n mét proton vµo A(HA). HA vµ A gäi lµ cÆp axit baz¬ liªn hîp. VËy thùc chÊt cña ph¶n øng axit baz¬ lµ ph¶n øng gi÷a hai cÆp axit baz¬ liªn hîp - axit m¹nh t¸c dông víi baz¬ m¹nh t¹o ra axit yÕu h¬n vµ baz¬ yÕu h¬n. C©u hái. Thiết lập công thức tính:. a) Tích số ion của nước b) pH của dung dịch axit mạnh đơn bậc trong nước.. TÝch sè ion cña níc. Lµ mét dung m«i lìng tÝnh, tån t¹i c©n b»ng: H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH+¿ H 3 O¿ . [OH −] ¿ Ta cã h»ng sè c©n b»ng: níc lµ chÊt ®iÖn li yÕu, coi [H2O] lµ h»ng sè: H 2 O ¿2 ¿ ¿ K =¿ +¿ H 3 O¿ . [OH − ]=K H O const = H 2 O ¿2=¿ K .¿ K H O là tích số ion của nớc, K H O chỉ phụ thuộc nhiệt độ, ở 25oC: K H O =10-14. Trong níc nguyªn chÊt ë 25oC [H3O+]=[OH-] = √ K H O =10-7mol/l. - Dung dịch có môi trờng trung tính là dung dịch trong đó có [H3O+]=[OH-] = 10-7 - Dung dịch có môi trờng axit là dung dịch trong đó [H3O+] > 10-7 - Dung dịch có môi trờng bazơ là dung dịch trong đó: [H3O+] < 10-7 Dung dịch axit mạnh đơn bậc HX nồng độ C. Trong dung dÞch cã c¸c qu¸ tr×nh sau: HX + H2O = H3O+ + XH2O + H2O ⇌ H3O+ + OH+ V× H3O do HX ph©n li lµ chñ yÕu, Kw nhá, khi C>>10-7 qua sù ph©n li cña níc: [H3O+]  [X-] = C  pH = -lg[H3O+] = - lgC. 2. 2. 2. 2. 2. Thế nào là tích số hòa tan của chất điện ly ít tan. Thiết lập công thức tính tích số hòa tan của A nBm. Hyđroxit magie có tích số hòa tan T và độ tan là S trong nước, hãy thiết lập mối quan hệ giữa T và S. C©u hái.. Trong dung dÞch b·o hßa chÊt ®iÖn li Ýt AnBm tan tån t¹i c©n b»ng sau: AnBm ⇌ nAm+ + mBnBn − ¿ m n H»ng sè c©n b»ng cña qu¸ tr×nh nµy gäi lµ tÝch sè tan, kÝ hiÖu lµ T: m+ ¿ ¿¿ .¿ A T A B =¿ b) - Cân bằng hòa tan của Mg(OH)2: Gọi S là độ tan của Mg(OH)2 trong nước nguyên chất, ta có: Cân bằng hòa tan của Mg(OH)2: Mg(OH)2(r) ⇌ Mg2+(dd) + 2OH-(dd) (1) So 2So và H2O ⇌ H+ + OH(2) 2 Vậy: S.(2S + COH (2)) = TMg(OH)2 vì nước phân ly rất yếu, giả sử COH-(2) << 2S ⇒ S.(2S)2 = TMg(OH)2 ⇒ 4S3 = TMg(OH)2 C©u hái. Tr×nh bµy kh¸i niÖm vÒ c¸c lo¹i ®iÖn cùc: §iÖn cùc kim lo¹i (Ia), ®iÖn cùc khÝ (Ib) vµ ®iÖn cùc oxi hãa khö: n. m.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> 1) §iÖn cùc kim lo¹i (cßn gäi lµ ®iÖn cùc lo¹i Ia): Lµ mét hÖ ®iÖn hãa t¹o thµnh khi nhóng thanh kim lo¹i (M) vào nớc hoặc dung dịch muối chứa ion của kim loại đó (Mn+). Ví dụ: Điện cực đồng: CuCu2+ 2) §iÖn cùc khÝ (Ib): Lµ mét hÖ ®iÖn hãa gåm mét b¶n kim lo¹i hoÆc phi kim tr¬ hÊp phô b·o hßa khÝ H 2 (hay O2; hay Cl2) nhúng vào dung dịch chứa ion H+ (hay OH-; hay Cl-) ở đó tồn tại cân bằng: H+ + 1e ⇌ 1/2 H2; 1/2 O2 + 2e + H2O ⇌ 2OH-; hay Cl- - 1e ⇌ 1/2 Cl2. 3) §iÖn cùc oxi hãa - khö: Lµ mét hÖ ®iÖn hãa t¹o thµnh khi nhóng mét thanh kim lo¹i tr¬ (vÒ mÆt hãa học) vào dung dịch chứa đồng thời 2 dạng oxi hóa và khử của 1 cặp oxi hóa khử liên hợp. ở đó tồn tại cân b»ng: aOx + ne ⇌ bRed C©u hái. ViÕt ký hiÖu ®iÖn cùc, ph¶n øng ®iÖn cùc vµ ph¬ng tr×nh tÝnh thÕ ®iÖn cùc cña c¸c ®iÖn cùc sau ë 250C: 1) §iÖn cùc khÝ Hidro + KÝ hiÖu: (Pt) H2H+ + Ph¶n øng ®iÖn cùc: 2H+ + 2e ⇌ H2 + §iÖn cùc hidro tiªu chuÈn lµ ®iÖn cùc: (Pt)H2(P=1atm)H+(C=1M). o =0 + Qui íc: ❑ ¿ ϕ + ¿¿ H ¿ +¿ H¿ ¿ 2 [¿ ¿¿ P H ) ¿ ¿ + Ph¬ng tr×nh tÝnh thÕ: 2 ln ¿ [ ¿ ¿ ¿ P H )= RT 2F ¿ ¿ RT o❑ + ln ¿ 2F ❑2 H / H =ϕ ¿ ϕ¿ 0 P ë 25 C thay T=298K, =1atm, R = 8,314; F = 96500 chuyÓn tõ ln sang lg ta cã: H + ¿¿ H ¿ +¿ H¿ o❑ + 0 , 059 lg¿ ❑2 H / H =ϕ ¿ ϕ¿ 2) §iÖn cùc khÝ Cl2 + Ký hiÖu: (Pt) Cl2Cl+ Ph¶n øng ®iÖn cùc: Cl2 + 2e ⇌ 2Clo PCl RT + ln + Ph¬ng tr×nh tÝnh thÕ: ϕ❑ =ϕ 2 2F [ Cl −] +¿. 2 H /H 2. 2. 2. 2 H +¿ /H 2. +¿. 2. 2. +¿. 2 H /H 2. +¿. 2. ( ). ❑❑. − Cl /2Cl 2. 2. −. Cl2 /2 Cl. Khi T=298K,. PCl =1atm; R = 8,314; F = 96500 chuyÓn tõ ln sang lg ta cã: 2. ϕ❑ 3) §iÖn cùc khÝ O2: + Ký hiÖu (Pt) O2OH-. o❑ −. Cl2 /2 Cl. =ϕ. ❑ Cl /2Cl− 2. − 0 , 059 lg [ Cl− ]. + Ph¶n øng ®iÖn cùc: O2 + 2H2O + 4e ⇌ 4OH-.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> PO RT ln 4 4F [ OH− ] =1atm; R = 8,314; F = 96500 chuyÓn tõ ln sang lg ta cã: o❑. + Ph¬ng tr×nh tÝnh thÕ: ϕ❑. −. O 2 /4 OH. Khi T=298K,. PO. 2. =ϕ. ❑ − O /4OH 2. (. +. o❑. 2. ). ϕ❑ =ϕ − 0 , 059 lg [ OH− ] 4) §iÖn cùc lo¹i III (®iÖn cùc oxi ho¸ khö): (Cã thÓ lÊy vÝ dô ®iÖn cùc: Pt | Fe3+, Fe2+) + Ký hiÖu ®iÖn cùc: Pt | Ox, Red + Ph¶n øng ®iÖn cùc: aOx + ne ⇌ bRed Ca o RT + Ph¬ng tr×nh tÝnh thÕ: ϕ❑ =ϕ + . ln bOx nF C Red Khi T=298K; R = 8,314; F = 96500 chuyÓn tõ ln sang lg ta cã: a C Ox o 0 , 059 ϕ❑ =ϕ + . lg b n C Re d C©u hái. Nªu ®iÒu kiÖn xÐt chiÒu cña ph¶n øng oxi hãa khö khi ta trén hai cÆp oxi hãa khö l¹i víi nhau? Khi nào thì một phản ứng oxi hóa khử đạt trạng thái cân bằng? Hãy thiết lập biểu thức tính h»ng sè c©n b»ng cña ph¶n øng oxi hãa khö ë 250C? 1) §iÒu kiÖn xÐt chiÒu ph¶n øng oxi hãa khö khi trén lÉn hai cÆp oxi hãa khö víi nhau:. Khi trén hai cÆp oxi hãa khö víi nhau, t¬ng øng cã 2 ®iÖn cùc t¹o thµnh 1 pin, ph¶n øng t¹o dßng x¶y ra trong pin còng lµ ph¶n øng hãa häc vµ ∆G < 0 th× ph¶n øng tù x¶y ra; Mµ khi ph¶n øng trong x¶y ra trong pin sinh ra c«ng ®iÖn lµ c«ng h÷u Ých A* = - nFE = ∆G < 0 nÕu E > 0. VËy ph¶n øng oxi hãa khö sÏ x¶y ra theo chiÒu: D¹ng oxi hãa cña cÆp cã thÕ khö lín sÏ oxi hãa d¹ng khö cña cÆp cã thÓ khö bÐ h¬n t¹o thµnh d¹ng oxi hãa vµ khö t¬ng øng yÕu h¬n. 2) Phản ứng oxi hóa khử đạt trạng thái cân bằng khi ∆G = 0 nghĩa là E = 0 (thế của 2 điện cực tạo bëi 2 cÆp oxi hãa vµ khö x¶y ra trong pin ph¶i b»ng nhau). 3) ThiÕt lËp biÓu thøc: Khi phản ứng oxi hóa khử đạt trạng thái cân bằng thì: ∆G0 = - nFE0. Mặt khác từ phơng trình đẳng nhiệt Van’t hoff (khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng ta có: 0 nFE ∆G0 = - RT ln K Từ đó ta có: ln K= RT nE0 Khi T=298K; R = 8,314; F = 96500 chuyÓn tõ ln sang lg ta cã: lg K= 0 , 059 Câu hỏi. Vẽ sơ đồ cấu tạo, ký hiệu và viết phơng trình phản ứng tạo dòng của pin Daniel - Jacobi. Trình bày khái niệm pin nồng độ, cho ví dụ và thiết lập biểu thức tính suất điện động của pin nồng độ. 1) VÏ (nh bµi gi¶ng) 2) Sơ đồ cấu tạo của pin Daniel - Jacobi: (-) ZnZn2+ (1M) ∥Cu2+(1M)Cu (+) 3) Khái niệm pin nồng độ: Là những pin có cấu tạo bởi 2 điện cực có cùng bản chất nh ng khác nhau bởi nồng độ dung dịch mà 2 điện cực đó nhúng vào. +) Ví dụ: Xét pin nồng độ tạo bởi 2 điện cực đồng: (-) CuCu2+( C1) ∥Cu2+( C2)Cu (+) ( C1 < C2) +) Thiết lập biểu thức tính suất điện động của pin nồng độ: Gi¶ sö C2 > C1 nªn gäi thÕ cña ®iÖn cùc d¬ng lµ ϕ 2 vµ gäi thÕ cña ®iÖn cùc ©m lµ ϕ 1 th×: E = ϕ 2 ϕ1 2+¿ ¿ Cu 2 ¿ RT 0Cu + ln C2 Mµ: nF ¿ RT 0Cu + ln C ¿ nF ϕ 2=ϕ ¿ ❑ O /4OH− 2. −. O 2 /4 OH. ❑Ox/Re d. Ox /Red. ❑❑. Ox /Red. Ox /Red. 2+ ¿Cu. 2+ ¿Cu.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> 2+¿ Cu¿ 1 ¿ RT 0Cu + ln C1 t¬ng tù nF ¿ RT 0Cu + ln C ¿ nF ϕ 1=ϕ ¿ C thay vµo ta cã: E= RT ln 2 nF C1 2+ ¿Cu. 2+ ¿Cu. Khi T=298K; R = 8,314; F = 96500 chuyÓn tõ ln sang lg ta cã:. 0 , 059 C 2 lg n C1 Câu hỏi. Điện phân là gì? Cho ví dụ minh họa. Hãy trình bày nội dung và viết biểu thức của các định luËt Faraday vÒ ®iÖn ph©n. 1) §iÖn ph©n lµ qu¸ tr×nh thùc hiÖn ph¶n øng oxi hãa khö trªn bÒ mÆt c¸c ®iÖn cùc díi t¸c dông cña dßng ®iÖn mét chiÒu khi cho dßng ®iÖn 1 chiÒu ®i qua dung dÞch chÊt ®iÖn ly hoÆc chÊt ®iÖn ly nãng ch¶y. 2) VÝ dô: 3) §Þnh luËt Faraday I Lợng chất đợc biến đổi trên điện cực tỷ lệ với điện lợng qua bình điện phân trong thời gian điện phân. m = k.Q = k.I.t Với: m: lợng chất biến đổi khi điện phân. Q: điện lợng qua bình điện phân. K: h»ng sè tØ lÖ. I: cờng độ dòng điện. (A) t: thêi gian ®iÖn ph©n. 4) §Þnh luËt Faraday II: Với cùng một điện lợng đi qua bình điện phân thì lợng các chất khác nhau đợc biến đổi ở các điện cực tỉ lệ với đơng lợng hoá học của chúng. 1 A Bằng thực nghiệm ta xác định đợc: m= . . I . t F n m: lîng chÊt tho¸t ra trªn ®iÖn cùc. A: khèi lîng mol cña kim lo¹i I: cờng độ dòng điện t: thêi gian ®iÖn ph©n. n: ho¸ trÞ cña ion kim lo¹i. F=96500: h»ng sè Faraday. C©u hái. Tr×nh bµy thø tù khö ë catod vµ thø tù oxi hãa ë anod khi ®iÖn ph©n dung dÞch (cã dung m«i lµ níc). 1) Thø tù khö ë catod: NÕu cïng mét lóc cã nhiÒu cation ®i vÒ catod th× cation cña cÆp oxi hãa khö nµo cã thÕ khö lín h¬n sÏ nhËn electron tríc. §a ra d·y thÕ khö tiªu chuÈn cña kim lo¹i. NhÊn m¹nh mÊy ý: - Thứ tự nhận e tăng dần theo chiều từ trái sang phải chỉ đúng khi nồng độ các ion kim loại trong dung dÞch b»ng nhau vµ b»ng 1M; - Khi điện phân dung dịch với dung môi là nớc do nồng độ ion H + hay H3O+ do nớc phân ly ra quá nhá 10-7M nªn khi tÝnh l¹i thÕ dùa vµo ph¬ng tr×nh Nerst th× vÞ trÝ cña cÆp oxi hãa khö nµy (H +/H2) bị đẩy lùi lại đến đứng sau Al. Nh vậy chỉ những cation kim loại nào đứng sau Al mới bị khử khi điện phân trong nớc nghĩa là: muốn đ/c các kim loại đứng trớc Al kể cả Al trong dãy điện hóa phải ®iÖn ph©n nãng ch¶y hîp chÊt t¬ng øng cña chóng. 2) Thø tù oxi hãa ë anod: a) Víi anod tr¬: NÕu cïng mét lóc cã nhiÒu anion ®i vÒ anod th× anion cña cÆp oxi hãa khö nµo cã thÕ khö nhá sÏ nhêng e tríc. VD thø tù: S2- > I-, Br-, Cl- > OH- > c¸c anion gèc axit cã chøa oxi b) Nếu anod đợc làm bởi các kim loại không trơ nh: Ni, Cu... do thế của các cặp oxi hóa khử tạo bởi các kim lo¹i nµy qu¸ nhá (nhá h¬n nhiÒu so víi thÕ cña c¸c cÆp oxi hãa khö ®i vÒ anod) nªn cïng víi sù nhËn e ë catod ë anod c¸c nguyªn tö kim lo¹i lµm anod tham gia vµo qu¸ tr×nh nhêng e. Sau mét thêi gian ®iÖn phân, điện cực làm anod mòn dần, hiện tợng này đợc gọi là hiện tợng dơng cực tan. 3) VÝ dô minh häa: §iÖn ph©n dung dÞch hçn hîp gåm CuCl2, KCl VÝ dô 1: §iÖn ph©n dung dÞch CuCl2, KCl. Trong dung dÞch: CuCl2 = Cu2++2Cl- ; KCl = K+ + Cl- ; H2O ⇌ H+ + OHKhi cã dßng ®iÖn: Catod (-) Anod (+) Cu2+, H+, K+ Cl-, OH2+ Cu +2e = Cu 2Cl- - 2e = Cl2 Ph¶n øng: ®p/dd CuCl2 Cu + Cl2 E=.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> NÕu tiÕp tôc x¶y ra sau khi hÕt Cu2+ th× tiÕp tôc ®iÖn ph©n dung dÞch KCl: Catod (-) Anod (+) 2H+ +2x1e = H2 2Cl- - 2e = Cl2 Ph¶n øng: ®pddmnx. KCl+H2O. KOH + 1/2Cl2+1/2H2 ----------------------------------------------------------.

<span class='text_page_counter'>(17)</span>