1
MỤC TIÊU
MỤC TIÊU
- Nghiên cứu các quy luật về sự biến chuyển tương hỗ của hóa năng và các dạng năng lượng khác
trong các quá trình hóa học.
- Nghiên cứu các điều kiện tự diễn biến
(phản ứng hóa học) và các điều kiện bền vững (trạng thái cân bằng) của các hệ hóa học.
NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC
NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC
2
MOÄT SOÁ KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN
MOÄT SOÁ KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN
•
Hệ thống là 1 phần của vũ trụ mà ta quan
tâm tới.
•
Môi trường là phần còn lại của vũ trụ.
3
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Hệ hóa học là lượng nhất đònh của một hay nhiều chất ở điều kiện nhiệt độ, áp suất và nồng độ nhất
đònh(trong nghiên cứu nhiệt động học gọi là hệ thống - system)

Hệ mở là hệ trao đổi cả vật chất và năng lượng với mơi trường

Hệ kín là hệ chỉ trao đổi năng lượng với mơi trường

Hệ cô lập là hệ không có sự trao đổi n ng l ng và v tă ượ ậ chất với môi trường bên ngoài.
4
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

C bằng 1 cal / g.độ ,
nhiệt dung phân tử đẳng áp của nước trong khoảng nhiệt độ này là 18,015 cal/mol. độ.
7
NĂNG LƯNG
NĂNG LƯNG
•
Là thước đo độ vận động của vật chất. ng với những hình thái vận động khác nhau của vật chất
chúng ta có những hình thái năng lượng khác nhau như thế năng, động năng, nội năng.
•
Hai dạng thể hiện của năng lượng đó là NHIỆT, và CÔNG
•
Lưu ý: không có giá trò năng lượng bằng 0 tuyệt đối mà chỉ có năng lượng bằng 0 ứng với một hệ quy
chiếu chuẩn nào đó.
8
Đơn vò đo năng lượng
Theo hê SI là Joule (J):
Đôi khi dùng đơn vò calorie:
1 cal = 4.184 J
Đơn vò Calory dinh dưỡng (Cal) (nutritional
Calorie):
1 Cal = 1000 cal = 1 kcal
( )( )
J 1
s/m kg 1
m/s 1kg 2
22
2
2
1
2

thể, chuyển động của electron trong nguyên tử , năng lượng bên trong
hạt nhân.
11
Năng lượng của hệ: bao gồm
Năng lượng của hệ: bao gồm
tổng của
tổng của
Động năng
Động năng
,
,
Thế năng
Thế năng
,
,
và
và
Nội năng
Nội năng
của hệ.
của hệ.
Đối với các phản ứng hóa học, sự
Đối với các phản ứng hóa học, sự
biến đổi
biến đổi
động năng
động năng
và
và
thế năng

lượng nhiệt và công hệ trao đổi với môi trường :
∆
∆
U
U
=
=
q
q
+
+
w
w
13
q
q
:
:
+
+
khi hệ thu nhiệt từ môi trường ngoài,
khi hệ thu nhiệt từ môi trường ngoài,
–
–khi hệ tỏa nhiệt ra môi trường ngoài
khi hệ tỏa nhiệt ra môi trường ngoài
w
w

Δ V < 0
Công giãn nở
Công giãn nở
16
Quá trình đẳng tích (
Quá trình đẳng tích (
∆
∆
v=0)
v=0)
•
Trong trường hợp các quá trình diễn ra ở điều kiện thể tích không đổi (V = const) thì w = 0 , suy ra:
•
qv = ∆ U = U2 – U1
•
Toàn bộ nhiệt năng mà hệ thu vào trong quá trình đẳng tích dùng để làm tăng nội năng của hệ.
Quá trình đẳng áp (
Quá trình đẳng áp (
P=const)
P=const)
•
w= -P∆V do đó:
q
p
= ∆U + P∆V =( U
2
– U
1
) + P (V
2


Đònh luật thứ nhất của nhiệt động học có thể biểu diễn bằng biểu thức toán
học sau
•
q = ∆U - w = ( U2 – U1) – w
•
Trong đó , công w đối với các quá trình (chủ yếu là công chống áp suất bên ngoài) , U1 là nội năng
của hệ trước khi được cung cấp nhiệt , U2 là nội năng của hệ sau khi đã được cung cấp nhiệt
19
ENTHALPY
ENTHALPY
•
Gọi H1 là enthalpy của trạng thái ban đầu của hệ , H2 là enthalpy của trạng thái cuối
cùng của hệ thì chúng ta thu được công thức
•
qp = H2 – H1 = ∆H
•
Như vậy ∆H là hiệu ứng nhiệt của các quá trình hóa học trong điều kiện áp suất không
đổi ( điều kiện đẳng áp).
20
ENTHALPY
ENTHALPY
•
Nếu trong quá trình hệ thu nhiệt của môi trường thì Enthalpy của hệ tăng lên tức là
H2 > H1  ∆H = H2 – H1 > 0
•
Nếu trong quá trình hệ tỏa nhiệt ra mội trường thì Enthalpy của hệ giảm xuống tức là
H2 < H1  ∆H = H2 – H1 < 0
•
Ví dụ:

Như vậy :

∆Η = ∆U + ∆nRT
•
Từ đây , khi ∆n = 0 thì ∆H = ∆U , nhưng khi ∆n ≠ 0 thì ∆H ≠ ∆U.
23
∆H = H
cuoái
- H
ñaàu
= q
P
Enthalpy
Enthalpy
24
Quá trình thu nhiệt và tỏa nhiệt
Quá trình thu nhiệt và tỏa nhiệt
Thu nhiệt:: hấp thu nhiệt từ môi trường.
Vd: quá trình bay hơi của chất lỏng
Toả Nhiệt: tỏa nhiệt ra môi trường
Vd: Hoà tan H
2
SO
4
trong nước
Phản ứng cháy cacbon
NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC
NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC
25
CH

2
O(l) DH = -88 kJ
Entanpi cuỷa phaỷn ửựng hoựa hoùc
Entanpi cuỷa phaỷn ửựng hoựa hoùc