Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 - ĐH Tài Nguyên và Môi Trường TP.HCM

Tải miễn phí Giáo trình Hóa đại cương 2021 bản PDF. Tài liệu gồm lý thuyết trọng tâm, bài tập và đáp án chi tiết giúp ôn thi hiệu quả.

Chuyên ngành

Hóa Đại Cương

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Giáo trình

2021

109
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 Bản PDF Mới

Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 là tài liệu học thuật nền tảng, được biên soạn bởi Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TP.HCM. Tài liệu này cung cấp một hệ thống kiến thức toàn diện, cập nhật, bám sát chương trình đào tạo chuyên ngành Hóa học và các ngành khoa học liên quan. Nội dung giáo trình được trình bày một cách logic, từ các khái niệm cơ bản đến những chuyên đề phức tạp, giúp người học xây dựng một nền tảng vững chắc. Việc sở hữu file PDF Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 mang lại sự tiện lợi vượt trội trong quá trình học tập và nghiên cứu. Người học có thể truy cập tài liệu mọi lúc, mọi nơi trên nhiều thiết bị khác nhau, từ máy tính đến điện thoại di động. Điều này đặc biệt hữu ích cho việc tra cứu nhanh, ôn tập trước kỳ thi, và chuẩn bị bài giảng. Tài liệu này không chỉ là một cuốn sách giáo khoa mà còn là một nguồn tham khảo quý giá, bao gồm các định nghĩa, định luật, và ví dụ minh họa chi tiết. Các chương chính của giáo trình bao gồm Nhiệt động học, Động hóa học, Cân bằng hóa học, và Dung dịch. Mỗi chương được cấu trúc rõ ràng, giúp người học dễ dàng theo dõi và nắm bắt các nguyên lý cốt lõi. Tài liệu nhấn mạnh vào việc giải thích bản chất của các quá trình hóa học, thay vì chỉ liệt kê công thức. Đây là một công cụ không thể thiếu để chinh phục môn Hóa Đại Cương, một trong những môn học quan trọng nhất trong chương trình đại học khối ngành tự nhiên và kỹ thuật. Tải trọn bộ giáo trình này sẽ là bước đệm vững chắc cho sự thành công trong học tập.

1.1. Tầm quan trọng của tài liệu Hóa Đại Cương chuẩn

Một tài liệu Hóa Đại Cương chuẩn xác và cập nhật đóng vai trò cốt lõi trong việc định hình tư duy khoa học cho sinh viên. Nó không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn là kim chỉ nam cho các hoạt động thực hành và nghiên cứu. Giáo trình từ các trường đại học uy tín đảm bảo tính chính xác học thuật, tránh những sai sót hoặc thông tin lỗi thời có thể tìm thấy trong các nguồn tài liệu không chính thống. Việc học từ một nguồn chuẩn giúp sinh viên nắm vững các hàm trạng thái như nội năng (U), entanpi (H), entropi (S), và thế đẳng áp (G), vốn là nền tảng để hiểu sâu hơn về các quá trình hóa học. Tài liệu này là cầu nối giữa hóa học phổ thông và hóa học chuyên sâu, giúp sinh viên làm quen với cách tiếp cận vấn đề một cách hệ thống và khoa học.

1.2. Lợi ích khi sử dụng phiên bản PDF năm 2021

Sử dụng phiên bản PDF của Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Định dạng số hóa cho phép người học dễ dàng tìm kiếm từ khóa, sao chép trích dẫn và ghi chú trực tiếp trên tài liệu. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả ôn tập. Phiên bản 2021 cập nhật những kiến thức mới, phù hợp với chương trình giảng dạy hiện đại, đảm bảo người học không bị tụt hậu. Hơn nữa, việc lưu trữ file PDF trên các thiết bị cá nhân giúp giảm gánh nặng khi phải mang theo sách vở cồng kềnh, đồng thời bảo vệ môi trường bằng cách hạn chế in ấn. Khả năng truy cập linh hoạt giúp việc học không bị gián đoạn, dù ở giảng đường, thư viện hay tại nhà.

II. Thách thức khi tìm kiếm Giáo trình Hóa Đại Cương uy tín

Việc tìm kiếm một bộ Giáo trình Hóa Đại Cương đầy đủ và chất lượng cao là một thách thức không nhỏ đối với nhiều sinh viên. Internet chứa đầy rẫy các tài liệu trôi nổi, không rõ nguồn gốc, thường thiếu các chương quan trọng hoặc chứa thông tin sai lệch. Những tài liệu này không chỉ gây khó khăn trong việc hệ thống hóa kiến thức mà còn có thể dẫn đến những hiểu biết sai lầm về các nguyên lý cơ bản. Sinh viên thường mất nhiều thời gian để sàng lọc, so sánh và kiểm chứng thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, làm giảm hiệu quả học tập. Một vấn đề khác là sự khác biệt trong hệ thống kiến thức giữa các giáo trình. Mỗi trường đại học có thể có cách tiếp cận và nhấn mạnh vào các chủ đề khác nhau, gây khó khăn cho sinh viên khi cần một nguồn tham khảo thống nhất. Việc thiếu các ví dụ thực tiễn và bài tập có lời giải chi tiết trong nhiều tài liệu cũng là một rào cản lớn. Các khái niệm trừu tượng như nhiệt động học hay cân bằng hóa học đòi hỏi phải có các bài toán ứng dụng để có thể hiểu sâu. Do đó, việc sở hữu một bộ Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 PDF hoàn chỉnh, có cấu trúc rõ ràng và được biên soạn bởi một cơ sở giáo dục uy tín như Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TP.HCM là giải pháp tối ưu, giải quyết triệt để những khó khăn nêu trên.

2.1. Nguy cơ từ các tài liệu không chính thống

Sử dụng tài liệu không chính thống tiềm ẩn nhiều rủi ro. Các file PDF được chia sẻ tràn lan có thể bị chỉnh sửa, thiếu trang hoặc chứa virus. Về mặt học thuật, nội dung sai lệch có thể dẫn đến việc sinh viên hiểu sai các định luật cơ bản như Định luật Hess hay các nguyên lý về Entropi. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến kết quả thi cử mà còn tác động tiêu cực đến nền tảng kiến thức cho các môn học chuyên ngành sau này. Sự thiếu nhất quán trong ký hiệu và thuật ngữ giữa các tài liệu khác nhau cũng gây ra sự nhầm lẫn không đáng có. Vì vậy, lựa chọn một nguồn tài liệu đã được kiểm duyệt là vô cùng quan trọng.

2.2. Tại sao cần một giáo trình có cấu trúc bài bản

Một giáo trình có cấu trúc bài bản là yếu tố quyết định hiệu quả tự học. Cấu trúc logic giúp người học đi từ những khái niệm đơn giản như hệ đồng thể, hệ dị thể đến các chủ đề phức tạp hơn như tính toán biến thiên entanpi (ΔH) và thế đẳng áp (ΔG). Mỗi chương nên được xây dựng dựa trên kiến thức của chương trước, tạo thành một chuỗi liên kết chặt chẽ. Giáo trình này đáp ứng tốt yêu cầu đó, với các phần được phân chia rõ ràng, có mục tiêu học tập cụ thể và tóm tắt cuối chương. Cấu trúc này không chỉ giúp sinh viên dễ dàng theo dõi tiến trình học tập mà còn hỗ trợ giảng viên trong việc thiết kế bài giảng một cách hiệu quả.

III. Hướng dẫn học Nhiệt Động Học qua Giáo trình Hóa Đại Cương

Chương I của Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 tập trung vào Đại cương về Nhiệt Động Học và Động Hóa Học, hai lĩnh vực xương sống của hóa học vật lý. Tài liệu này cung cấp một nền tảng lý thuyết vững chắc, bắt đầu từ những khái niệm cơ bản nhất. Người học sẽ được làm quen với định nghĩa về hệ hóa học, bao gồm hệ cô lập, hệ kín, và hệ hở. Giáo trình giải thích rõ ràng sự khác biệt giữa các thông số trạng thái, như thông số dung độ (tỷ lệ với lượng chất) và thông số cường độ (không tỷ lệ với lượng chất). Một trong những điểm nhấn quan trọng là việc phân biệt hàm trạng thái, như nội năng (U)entanpi (H), với các đại lượng không phải hàm trạng thái như nhiệt (Q) và công (A). Hiểu rõ sự khác biệt này là chìa khóa để áp dụng đúng các nguyên lý nhiệt động học. Nguyên lý I của Nhiệt động lực học, hay định luật bảo toàn năng lượng, được diễn giải chi tiết qua biểu thức toán học ΔU = A + Q. Tài liệu cũng đi sâu vào các quá trình đẳng tích và đẳng áp, làm rõ mối liên hệ giữa hiệu ứng nhiệt (Qp) và biến thiên entanpi (ΔH), cũng như giữa hiệu ứng nhiệt (Qv) và biến thiên nội năng (ΔU). Việc tải và nghiên cứu kỹ chương này từ Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 PDF sẽ giúp sinh viên nắm bắt được bản chất của năng lượng trong các phản ứng hóa học.

3.1. Các khái niệm cốt lõi Hệ hóa học và Hàm trạng thái

Giáo trình định nghĩa Hệ hóa học là một lượng nhất định của một hay nhiều chất ở các điều kiện xác định. Việc phân loại hệ thành hệ cô lập (không trao đổi chất và năng lượng), hệ kín (chỉ trao đổi năng lượng), và hệ hở (trao đổi cả chất và năng lượng) là kiến thức nền tảng. Bên cạnh đó, khái niệm Hàm trạng thái được nhấn mạnh là đại lượng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối, không phụ thuộc vào quá trình biến đổi. Các ví dụ điển hình là Nội năng (U), Entanpi (H), và Entropi (S). Ngược lại, nhiệt (Q) và công (A) không phải là hàm trạng thái, giá trị của chúng phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình.

3.2. Phân tích Nguyên lý I và Hiệu ứng nhiệt phản ứng

Giáo trình trình bày Nguyên lý I của Nhiệt động lực học một cách súc tích: "Năng lượng không tự sinh ra hoặc không tự mất đi, chỉ có thể biến đổi từ dạng này sang dạng khác". Biểu thức toán học ΔU = A + Q là công cụ để phân tích sự thay đổi nội năng của hệ. Trong điều kiện đẳng áp, hiệu ứng nhiệt của phản ứng bằng biến thiên entanpi (Qp = ΔH). Trong điều kiện đẳng tích, nó bằng biến thiên nội năng (Qv = ΔU). Tài liệu cũng giới thiệu các khái niệm quan trọng như nhiệt tạo thành, nhiệt đốt cháy, và nhiệt chuyển pha, cung cấp cơ sở để áp dụng Định luật Hess trong việc tính toán hiệu ứng nhiệt của các phản ứng phức tạp.

3.3. Hiểu sâu về Nguyên lý II Entropi và Thế đẳng áp

Trong khi Nguyên lý I đề cập đến sự bảo toàn năng lượng, Nguyên lý II của Nhiệt động học xác định chiều tự diễn biến của các quá trình. Giáo trình giới thiệu Entropi (S) là thước đo độ hỗn loạn của hệ, với công thức S = k ln(W). Một quá trình tự diễn biến trong hệ cô lập luôn đi kèm với sự tăng entropi. Để xác định chiều của phản ứng trong điều kiện đẳng nhiệt, đẳng áp, một hàm trạng thái mới được đưa ra là Thế đẳng áp Gibbs (G), định nghĩa bởi phương trình cơ bản: ΔG = ΔH - TΔS. Dấu của ΔG là tiêu chuẩn để kết luận về khả năng tự diễn biến của một quá trình hóa học: ΔG < 0 (tự diễn biến), ΔG > 0 (không tự diễn biến), và ΔG = 0 (hệ đạt trạng thái cân bằng).

IV. Phương pháp học Cân bằng hóa học và Dung dịch hiệu quả

Các chương tiếp theo trong Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 đề cập đến Cân bằng hóa họcDung dịch, những chủ đề có tính ứng dụng cao trong thực tiễn. Phần Cân bằng hóa học giới thiệu sự khác biệt cơ bản giữa phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch. Trọng tâm của chương là trạng thái cân bằng hóa học, được định nghĩa là trạng thái mà tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. Định luật tác dụng khối lượng của Guldberg–Waage được trình bày chi tiết, dẫn đến việc thiết lập biểu thức tính hằng số cân bằng (Kc và Kp). Giáo trình cũng làm rõ mối quan hệ giữa Kc và Kp thông qua công thức Kp = Kc(RT)^Δn. Một phần quan trọng là mối liên hệ giữa nhiệt động học và cân bằng hóa học, thể hiện qua phương trình ΔG° = -RTlnKp, cho thấy hằng số cân bằng phản ánh khả năng diễn ra của phản ứng ở điều kiện chuẩn. Nguyên lý chuyển dịch cân bằng Le Chatelier được phân tích kỹ lưỡng qua các yếu tố ảnh hưởng như nồng độ, áp suất và nhiệt độ. Về phần Dung dịch, giáo trình bắt đầu với các khái niệm về hệ phân tán, định nghĩa dung dịch là hệ đồng thể. Các loại nồng độ được trình bày một cách hệ thống, bao gồm nồng độ phần trăm, nồng độ molan, nồng độ mol, và nồng độ đương lượng. Đặc biệt, tài liệu đi sâu vào các khái niệm về sự điện li, phân biệt chất điện li mạnh và yếu, và giới thiệu thuyết axit-bazơ của Arrhenius, Brønsted–Lowry, và Lewis.

4.1. Nắm vững nguyên tắc Cân bằng và Hằng số cân bằng

Trạng thái cân bằng hóa học là một trạng thái động, không phải trạng thái tĩnh. Hiểu được điều này là rất quan trọng. Hằng số cân bằng (Kcb) là một đại lượng đặc trưng cho mỗi phản ứng ở một nhiệt độ nhất định. Giá trị Kcb lớn cho thấy cân bằng chuyển dịch về phía tạo sản phẩm, và ngược lại. Giáo trình cung cấp nhiều ví dụ tính toán Kp và Kc cho các phản ứng ở pha khí và trong dung dịch, giúp người học làm quen với việc thiết lập và giải các bài toán cân bằng. Việc áp dụng nguyên lý Le Chatelier để dự đoán sự chuyển dịch cân bằng khi thay đổi điều kiện là một kỹ năng thực tiễn cần nắm vững.

4.2. Cách biểu diễn Nồng độ dung dịch và tính Độ tan

Giáo trình phân loại các cách biểu diễn nồng độ dung dịch thành ba nhóm chính: nồng độ khối lượng, nồng độ thể tích và nồng độ không có đơn vị (phần mol). Mỗi loại có ưu điểm riêng và được sử dụng trong các bối cảnh khác nhau. Nồng độ mol (M)nồng độ đương lượng (N) là hai khái niệm thường gặp nhất trong các phòng thí nghiệm và tính toán hóa học. Phần Độ tan giải thích về dung dịch bão hòa, chưa bão hòa và quá bão hòa. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan như bản chất chất tan, dung môi, nhiệt độ và áp suất (đặc biệt với chất khí theo Định luật Henry) được phân tích chi tiết, giúp người học hiểu rõ hơn về quá trình hòa tan.

4.3. Tìm hiểu về Sự điện li và các Thuyết Axit Bazơ

Phần này giải thích sự điện li là quá trình phân li chất tan thành các ion trong dung dịch. Mức độ điện li (α) được dùng để phân loại chất điện li mạnh và yếu. Đối với chất điện li yếu, cân bằng điện li được đặc trưng bởi hằng số điện li (K), tuân theo định luật pha loãng Ostwald. Giáo trình trình bày một cách hệ thống ba thuyết Axit-Bazơ quan trọng. Thuyết Arrhenius (axit tạo H+, bazơ tạo OH- trong nước), thuyết Brønsted–Lowry (axit cho proton, bazơ nhận proton), và thuyết Lewis (axit nhận cặp electron, bazơ cho cặp electron). Việc so sánh và hiểu rõ phạm vi áp dụng của từng thuyết giúp xây dựng một cái nhìn toàn diện về tính axit-bazơ.

V. Tải trọn bộ Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 PDF miễn phí

Để hỗ trợ tối đa cho việc học tập và nghiên cứu, việc truy cập vào một tài liệu chuẩn là vô cùng cần thiết. Cung cấp đường dẫn tải trọn bộ Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 (File PDF) từ Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TP.HCM. Đây là phiên bản đầy đủ, chất lượng cao, giữ nguyên định dạng gốc, đảm bảo tính toàn vẹn và chính xác của kiến thức. Tài liệu này là một nguồn tài nguyên học thuật quý giá, không chỉ dành cho sinh viên của trường mà còn hữu ích cho bất kỳ ai đang theo học môn Hóa Đại Cương. Việc tải về và lưu trữ giáo trình sẽ giúp người học chủ động hơn trong kế hoạch học tập, có thể xem lại bài giảng, chuẩn bị cho các bài kiểm tra và làm bài tập mọi lúc. File PDF này đã được tối ưu hóa để có thể đọc mượt mà trên nhiều loại thiết bị, từ máy tính để bàn, laptop đến máy tính bảng và điện thoại thông minh. Hãy tận dụng nguồn tài liệu quý giá này để xây dựng một nền tảng Hóa học vững chắc, mở đường cho những thành công trong các môn học chuyên ngành và sự nghiệp sau này. Việc chia sẻ kiến thức là một phần quan trọng của giáo dục, và bộ giáo trình này là một minh chứng cho điều đó. Truy cập ngay đường link bên dưới để sở hữu tài liệu học tập thiết yếu này.

5.1. Hướng dẫn tải và sử dụng tài liệu hiệu quả

Để tải giáo trình, chỉ cần nhấp vào liên kết được cung cấp. File sẽ được tải về dưới định dạng PDF, tương thích với hầu hết các phần mềm đọc file hiện nay. Sau khi tải về, nên tạo một thư mục riêng để lưu trữ các tài liệu học tập quan trọng. Khi sử dụng, hãy tận dụng các công cụ của trình đọc PDF như đánh dấu (highlight), thêm ghi chú (comment) và tạo thẻ đánh dấu trang (bookmark) để cá nhân hóa tài liệu. Việc này giúp ghi nhớ các công thức quan trọng như ΔG = ΔH - TΔS hay các định nghĩa về hằng số cân bằng, giúp quá trình ôn tập trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn.

5.2. Cam kết về chất lượng và tính toàn vẹn của file

File Giáo trình Hóa Đại Cương 2021 PDF được cung cấp đảm bảo là phiên bản gốc, không bị chỉnh sửa hay cắt xén. Nội dung hoàn toàn trùng khớp với bản in được sử dụng trong giảng dạy chính thức, bao gồm đầy đủ các chương từ Nhiệt động học, Động hóa học, Cân bằng hóa học đến Dung dịch và các chuyên đề khác. Tài liệu không chứa quảng cáo hay các liên kết không mong muốn, đảm bảo một trải nghiệm học tập tập trung và không bị phân tâm. Đây là nguồn tài liệu an toàn và đáng tin cậy để phục vụ cho nhu cầu học thuật.

15/10/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu : Như đã thấy trong phần I.2, nhiệt phản ứng có một vai trò rất quan trọng trong việc khảo sát các quá trình hóa học bởi vì xét về phương diện năng lượng có xu hướng quá trình diễn ra về phía tạo ra hệ bền vững hơn , nghĩa là tạo ra hệ có thế năng 11 Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Tp.HCM Hóa Đại Cương nhỏ hơn. Tuy nhiên , trong thực tế có rất nhiều phản ứng lại diễn ra về phía thu nhiệt. Chẳng hạn phản ứng CuCl2. Như vậy nhiệt phản ứng không phải là điều kiện bắt buộc cho quá trình hóa học xảy ra mặc dù nói chung quá trình hóa học thường tự diễn ra theo chiều hướng có sự tỏa nhiệt.

Từ đây , người ta nhận thấy còn có thêm một yếu tố nữa ngoài yếu tố nhiệt góp phần quyết định chiều tự diễn biến của quá trình hoá lý. Khái niệm và tính chất của entropi: Định nghĩa của Entropi Entropi là thước đo độ hỗn loạn của trạng thái của hệ và được biểu thị bằng công thức sau : R S  K ln W  ln W N Trong đó: N là số Avogadro bằng 6,02204. R là hằng số khí ( 0,082 lit. K là hằng số Bolzman 1,38066.

W là xác suất trạng thái của hệ. Tính chất của entropi - Entropi S là một thuộc tính khếch độ của hệ, tương tự như nội năng, tức là nó có cộng tính, giá trị của nó phụ thuộc vào lượng chất. - Entropi S là một hàm trạng thái đơn trị, liên tục và hữu hạn của hệ. Điều này có nghĩa là biến thiên entropi của hệ trong mọi quá trình bất kỳ chỉ phụ thuộc và trạng thái đầu và cuối của hệ, không phụ thuộc vào đường đi.

- Mỗi chất có giá trị entropi riêng của mình, phân tử càng phức tạp thì entropi càng lớn. 12 Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Tp.HCM Hóa Đại Cương - Đối với cùng một chất thì các trạng thái rắn, lỏng, khí, entropi của nó có giá rị khác nhau và tăng dần lên. Vd: SH2O(tt) < SH2O(l) < SH2O(k) - Entropi của tất cả các tinh thể tinh khiết mọi chất ở 00K đều bằng 0 vì chúng chỉ còn một trạng thái sắp xếp duy nhất - Nhiệt độ và áp suất có ảnh hưởng đến entropi: nhiệt độ tăng làm entropi tăng nhưng áp suất tăng lại làm entropi giảm. Điều này có thể hiểu được dựa trên sự thay đổi độ hỗn loạn của hệ theo nhiệt độ và áp suất.

Trong điều kiện đẳng áp sự tăng entropi theo nhiệt độ tính theo công thức: T2 dT S  ST2  ST1   CP T1 T Trong đó CP là nhiệt dung đẳng áp của chất. Trong trường hợp coi CP không phụ thuộc nhiệt độ thì có thể viết: T2 dT T T S  CP   CP ln 2  2,303CP lg 2 T1 T T1 T1 Dùng công thức tính entropi của các chất. Ví dụ : Tính entropi của nước ở 900C. Cho biết S0298 (H2O,lỏng) = 16,75 cal/mol.độ và CP = 18 cal/mol.

Ap dụng công thức (5.19) có : S0363(H2O,lỏng) = S0298 + 2,303CPlgT2/T1 = 16,75 + 2,30318lg363/298 = 24,92 cal/mol. Nguyên lý thứ hai của nhiệt động học Một hệ đóng biến đổi thuận nghịch vô cùng nhỏ trong đó hệ trao đổi chất với môi trường ở nhiệt độ T một nhiệt lượng  Qtn thì sự biến đổi entropi trong quá trình này được xác định bỏi biểu thức: Qtn dS  T Nếu sự biến đổi là bất thuận nghịch ( quá trình tự diễn biến) thì: Qtn dS  T 13 Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Tp.HCM Hóa Đại Cương Vì entropi là hàm trạng thái, nên khi hệ chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 bằng biến đổi thuận nghịch hay bất thuận nghịch ta đều có: Qtn 2 S2  S1  S   1 T Nghĩa là Sbtn =Stn Biểu thức tổng quát của nguyên lý II nhiệt động học như sau: Qtn Q 2 dS  ; S   tn T 1 T Dấu = ứng với quá trình thuận nghịch, dấu > ứng với quá trình bất thuận nghịch. Trong thực tế người ta quan sát thấy có các quá trình tự diễn biến ngược lại. Ví dụ : Khi cho một giọt mực xanh vào một cốc nước , màu xanh của mực sẽ lan dần đến khi cả cốc nước có màu đồng nhất.

Không thể chờ đợi có quá trình tự hội tụ trở lại thành giọt mực ban đầu trong cốc nước. Ví dụ 2 : Khi cho hai thanh sắt có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc nhau và cách li khỏi môi trường bên ngoài, mọi người đều biết rằng nhiệt độ của cục sắt nóng hơn sẽ hạ xuống và nhiệt độ của cục sắt lạnh hơn sẽ tăng lên. Không thể có trường hợp nhiệt độ của cục sắt nóng hơn sẽ tăng lên và nhiệt độ của cục sắt lạnh hơn sẽ giảm xuống. Từ các quan sát thực tế người ta rút ra kết luận : các hệ cô lập tự diễn biến theo chiều tăng độ hỗn loạn và quy luật này được phát biểu như sau : Không thể có quá trình tự chyển năng lượng từ vật thể có các tiểu phân chuyển động trật tự hơn sang vật thể có các tiểu phân chuyển động kém trật tự hơn.Sự biến thiên entropi của phản ứng hóa học: Entropi là một hàm trạng thái do đó sự biến thiên entropi của một quá trình được tính theo công thức : Spư = S(sản phẩm) - S(chất phản ứng) Ví dụ : Tính S0298 tiêu chuẩn của phản ứng sau Cgraf + CO2 (k) = 2CO (k) Cho biết S0298 cal/mol.độ 1,36 51,10 47,30 14 Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Tp.HCM Hóa Đại Cương Vì entropi của chất khí lớn hơn nhiều entropi của chất rắn và chất lỏng, nên nếu số mol khí ở vế sản phẩm lớn hơn nhiều số mol khí ở vế tác chất thì S>0 và ngược lại.

Nếu số mol khí ở hai vế bằng nhau hoặc phàn ứng không có chất khí thì S khác không không lớn. Biến thiên entropi khi chuyển pha của chất nguyên chất Khi chất nguyên chất chuyển pha ở áp suất không đổi thì trong suốt quá trình đang chuyển pha nhiệt độ không đổi. Đây là quá trình đẳng nhiệt – đẳng áp. Qtn H 2 S    1 T T S: biến thiên entropi của quá trình chuyển pha, J/K.mol H: entapi của quá trình chuyển pha J/mol T: là nhiệt độ chuyển pha  Biến thiên entropi của quá trình giản nở đẳng nhiệt khí lý tưởng Xét n mol khí lý tưởng giản nở từ thể tích V1 đến thể tích V2 ở nhiệt độ không đổi, ta có: Qtn V P S   nR ln 2  nR ln 1 T V1 P2 Biến thiên entropi của chất nguyên chất theo nhiệt độ: Khi đun nóng một chất nguyên chất từ T1 đến T2 ở áp suất không đổi và trong khoảng nhiệt độ này không có sự chuyển pha thì : Qtn 2 dH T2 T S    T1 T T1 T Mà dH =CP.dT T2 dT Suy ra: S   nCP T1 T Trong khoảng nhiệt độ hẹp, nếu CP coi là không đổi thì: T S  nCP ln 2 T1 Tương tự đối với quá trình đẳng tích: T2 dT S   nCV T1 T 15 Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Tp.HCM Hóa Đại Cương Khi CV = const đối với nhiệt độ: T S  nCV ln 2 T1 I.

CHIỀU, ĐIỀU KIỆN TỰ DIỄN BIẾN VÀ ĐIẾU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC: I. Thế đẳng nhiệt - đẳng áp và chiều của các quá trình hóa học Biểu thức : TSpư  pư có T cũng là yếu tố làm tăng độ hỗn loạn của hệ nên trong nó có hai thành phần đặc trưng cho hai xu hướng diễn biến của quá trình của hệ : -TS là yếu tố đặc trưng cho xu hướng làm tăng độ hỗn loạn của hệ. Xu hướng này được biểu thị trong định luật thứ hai của nhiệt động học. - là yếu tố đặc trưng cho xu hướng làm tăng độ trật tự của hệ.

Xu hướng này được biểu thị trong định luật thứ nhất của nhiệt động học. nên có thể nói công thức phản ảnh hai định luật cơ bản của nhiệt động học nghĩa là phản ảnh hai khuynh hướng tự diễn biến trong tự nhiên : khuynh hướng tăng độ hỗn loạn của hệ và khuynh hướng làm giảm năng lượng của hệ ( tức là khuynh hường làm tăng độ trật tự của hệ). Người ta đặt một đại lượng biểu thị cho sự tranh chấp này của hệ đằng áp đẳng nhiệt và gọi là sự biến thiên của thế đẳng áp ký hiệu G theo công thức sau: G =  - TS () G = G2 – G1. G là thế đẳng áp ( còn gọi là năng lượng tự do Gibbs hay là thế đẳng áp đẳng nhiệt) Phương trình () là phương trình cơ bản của nhiệt động hóa học.

Xác định chiều diễn biến và điều kiện cân bằng của các quá trình hóa học Thế đẳng áp là một hàm trạng thái. Thực vậy , triển khai công thức () được G = H - TS ∆G =  H - T∆S 16 Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Tp.HCM Hóa Đại Cương * Nếu tất cả các chất phản ứng đều ở trạng thái chuẩn thì năng lượng Gibbs tạo thành của chất ở trạng thái chuẩn và được kí hiệu là  G0 hoặc G 298 khi chú ý đến nhiệt độ. 0 * Năng lượng Gibbs tạo tạo thành chuẩn của các đơn chất bằng không Vì H , T và S đều là các hàm trạng thái nên G cũng là một hàm trạng thái nên G của quá trình tính được theo công thức sau: Gpư = G(sản phẩm) - G(tác chất) Người ta chứng minh rằng G của quá trình thuận nghịch có giá trị bằng công cực đại (Amax) của quá trình đó với dấu ngược lại : Gpư = - Amax Vì quá trình tự diễn biến là quá trình sinh công nên có thể rút ra các kết luận quan trọng từ các công thức về vai trò của Gpư như sau : Có thể dùng Gpư làm thước do cho khả năng tự diễn biến của một quá trình của một hệ: Gpư < 0 quá trình hóa học có khả năng tự diễn biến. Gpư > 0 quá trình hóa học không có khả năng tự diễn biến (hay quá trình hóa học tự xảy ra theo chiều ngược lại).

Gpư = 0 hệ hóa học nằm ở trạng thái cân bằng. Ví dụ : Xét phản ứng Cgr + CO2 (k) = 2CO (k) a) Phản ứng có khả năng diễn ra ở 2980K ở điều kiện tiêu chuẩn (P = 1atm) hay không ? b) Ơ nhiệt độ nào thì phản ứng nằm ở trạng thái cân bằng ở điều kiện tiêu chuẩn.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ