SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO TỈNH NINH THUẬN
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN
---------- ----------
Saùng kieán kinh nghieäm
Đề tài:
Nguyeãn Trung Quoác
Chöùc vuï: Hieäu Tröôûng
Daïy: Moân Hoùa Hoïc
Ngöôøi thöïc hieän:
Tp. Phan Rang – Tháp chàm, tháng 4 năm 2010
MỘT SỐ KINH NGHIỆM DẠY TỐT BÀI
HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG
1
LỚP 10 PHÂN BAN
I.
Hoaøn caûnh naåy sinh saùng kieán, kinh nghieäm :
II.
Qui trình thöïc hieän :
Moät trong nhöõng xu höôùng ñoåi môùi phöông phaùp daïy hoïc hieän nay laø “ daïy hoïc
höôùng vaøo ngöôøi hoïc”. Treân tinh thaàn ñoù, trong soaïn giaûng giaùo vieân caàn chuaån bò thaät
kheùo leùo vaø kyõ löôõng, choïn loïc caû noäi dung, caû phöông phaùp; giaùo vieân laø ngöôøi höôùng
daãn, toå chöùc ñeå hoïc sinh tích cöïc hoaït ñoäng töï mình tìm toøi, phaùt hieän vaø chieám lónh kieán
thöùc, töø ñoù hoïc sinh coù ñöôïc nieàm say meâ hoïc taäp.
Moãi phaûn öùng hoùa hoïc ñeàu keøm theo söï bieán ñoåi naêng löôïng do söï khaùc nhau veà
naêng löôïng cuûa caùc nguyeân töû, phaân töû giöõa caùc chaát phaûn öùng vaø saûn phaåm. Naêng
löôïng ñoù ñöôïc theå hieän döôùi nhieàu daïng khaùc nhau, ñaëc bieät laø nhieät naêng .Laøm theá naøo
ñeå hoïc sinh hieåu vaø naém vöõng phöông phaùp giaûi toaùn ñeå xaùc ñònh nhieät cuûa caùc phaûn
öùng hoùa hoïc? Qua thöïc teá giaûng daïy toâi xin ñöa ra moät soá kinh nghieäm nhoû cuûa mình veà 2
vaán ñeà:
- Söû duïng ñònh luaät Hess nhö theá naøo ñeå giaûi caùc baøi toaùn veà nhieät hoùa hoïc.
- Moät soá daïng baøi taäp vaän duïng ñònh luaät Hess.
Trong quùa trình thöïc hieän, toâi ñaõ ruùt ra ñöôïc moät soá kinh nghieäm nhö sau :
* Ñaàu moãi muïc lôùn laø nhöõng noäi dung lyù thuyeát caên baûn. Tieáp ñoù laø moät soá ví
duï, moät soá baøi taäp ñaõ ñöôïc löïa choïn nhaèm giuùp caùc em hoïc sinh hieåu kieán thöùc
saâu hôn vaø naâng cao kyõ naêng vaän duïng kieán thöùc.
* Cuoái cuøng laø moät soá baøi taäp naâng cao coù lôøi giaûi taïo ñieàu kieän cho caùc em
töï boài döôõng ñeå thi ñaïi hoïc, hoïc sinh gioûi tænh vaø quoác gia.
I. Phöông trình traïng thaùi khí lí töôûng:
Neáu coù n mol khí ôû aùp suaát p, nhieät ñoä T, chieám theå tích V thì phöông trình traïng thaùi
khí lí töôûng coù daïng:
m
PV = nRT =
RT
M
Trong ñoù:
m : laø khoái löôïng cuûa khí (g)
M: Khoái löôïng mol cuûa khí (g/mol)
R : laø haèng soá khí lí töôûng , R = 0,082 l3.atm.K-1.mol
V : laø theå tích (l)
T : laø nhieät ñoä tuyeät ñoái ( T = t0C + 273)
P : laø aùp suaát (atm)
Löu yù: R laø haèng soá phuï thuoäc vaøo ñôn vò
- P (N/m2) , V (cm3) R = 8,314 N.m/K.mol hay 8,314 J/K.mol ( vì 1 N.m = 1J)
- Vì 1 cal = 4,18 J R = 1,987 cal/K.mol
- P (mmHg) , V (ml) , 1 atm = 760 mmHg R = 62400 mmHg. ml/ K.mol
II. Aùp suaát rieâng phaàn cuûa khí ( Pi)
Neáu trong 1 bình kín coù 1 hoãn hôïp khí (khoâng tham gia phaûn öùng vôùi nhau) thì moãi khí
gaây neân moät aùp suaát goïi laø aùp suaát rieâng phaàn cuûa khí ñoù vaø ñöôïc kí hieäu laø P i . Neáu goïi V
laø theå tích cuûa hoãn hôïp khí (baèng theå tích cuûa bình ñöïng). Ta coù:
Pchung =
Pi = ni
Pi =
Trong ñoù:
P=
RT
V
i
ni RT
V
hoaëc
Pi = xi P
vôùi
xi =
ni
ni
ai
.P
100
V laø t2 cuûa hoãn hôïp khí
P laø aùp suaát chung cuûa hoãn hôïp khí
xi laø noàng ñoä phaàn mol cuûa khí i trong hoãn hôïp
ni laø soá mol khí i trong hoãn hôïp chieám ai% theå tích hoãn hôïp
Pi laø aùp suaát rieâng phaàn cuûa khí i
Baøi taäp 1: Troän 2 lít khí O2 vôùi 3 lít khí N2 coù cuøng aùp suaát 1 atm ñöôïc 5 lít hoãn hôïp. Tính aùp
suaát rieâng phaàn cuûa töøng khí trong hoãn hôïp?
2
Giaûi:
2
PO 2 = 5 . 1 = 0,4 atm;
3
PN 2 = 5 . 1 = 0,6 atm
Baøi taäp 2: Moät bình kín dung tích 8,96 lít chöùa 4,8g O 2 ; 6,6g CO2 vaø 2,8g hôïp chaát khí A .
ÔÛ 27,3oC aùp suaát chung cuûa hoãn hôïp khí laø 1,1 atm
a/ Tính P rieâng phaàn cuûa moãi khí ?
b/ Tính MA?
c/ Bieát A laø hôïp chaát coù 2 nguyeân toá coù tiû leä khoái löôïng giöõa 2 nguyeân toá laø 3/4 .
Ñònh CTPT cuûa A?
Giaûi:
a/ nO 2 = 0,15 mol ;
nCO 2 = 0,15 mol.
PO 2 = PCO 2 =
nO2 RT
V
Aùp suaát rieâng phaàn moãi khí:
= 0,4125 atm
PA = 0,275 atm
Ta coù:
PO 2 + PCO 2 + PA = 1,1
b/ nA = 0,1 mol
MA = 28 g/mol
c/ Ñaët A: Xx Yy
mX = x MX
mY = yMY
mX
3
Töø:
=
mX = 12 = xMX
mY
4
mX + mY = 28
mY = 16 = yMY
Laäp baûng choïn x = 1,
y=1,
M X = 12 (C ) vaø MY = 16 (O) A: CO
III. Nhieät hoùa hoïc:
- Moät phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra thöôøng coù söï trao ñoåi nhieät vôùi moâi tröôøng xung
quanh:
+ Phaûn öùng toûa nhieät laø phaûn öùng nhöôøng nhieät cho moâi tröôøng
+ Phaûn öùng thu nhieät laø phaûn öùng nhaän nhieät cuûa moâi tröôøng
- Nhieät hoùa hoïc laø ngaønh hoùa hoïc nghieân cöùu nhieät cuûa caùc phaûn öùng hoùa hoïc.
1/ Nhieät phaûn öùng:
a) Nhieät löôïng toûa ra hay haáp thuï cuûa 1 phaûn öùng hoùa hoïc ñöôïc goïi laø hieäu öùng
nhieät cuûa phaûn öùng. Ñôn vò: KJ / mol hay Kcal / mol.
Thöïc nghieäm cho bieát vôùi moãi phaûn öùng, giaù trò nhieät löôïng ño ñöôïc phuï thuoäc vaøo:
- Caùch tieán haønh ño ( Vd: Trong ñieàu kieän ñaúng tích hay ñaúng aùp)
- Traïng thaùi cuûa taùc chaát cuõng nhö saûn phaåm
b) Hieäu öùng nhieät phaûn öùng, ño ôû ñieàu kieän theå tích khoâng ñoåi, ñöôïc goïi laø hieäu öùng
nhieät ñaúng tích.
Hieäu öùng nhieät ñaúng tích = bieán thieân noäi naêng cuûa heä ( U)
c) Hieäu öùng nhieät phaûn öùng, ño ôû ñieàu kieän aùp suaát khoâng ñoåi, ñöôïc goïi laø hieäu öùng
nhieät ñaúng aùp.
Hieäu öùng nhieät ñaúng aùp = bieán thieân ENTANPI cuûa heä ( H)
* Quy öôùc veà daáu:
Phaûn öùng toûa nhieät: H < 0 ; U < 0
Phaûn öùng thu nhieät: H > 0 ; U > 0
Vd1:
2CO ( K ) + O2 ( K )
2CO2 ( K )
2CO ( K ) + O2 ( K )
2CO2 ( K )
1
Vd2: C (r) +
O2 ( K ) CO2 ( K )
Kim cöông 2
1
C (r) +
O2 ( K ) CO2 ( K )
2
Than chì
U = – 563,50 KJ
H = – 565,98 KJ
H = – 395,41 KJ
H = – 571,68 KJ
* H ñöôïc duøng nhieàu hôn U vì phaûn öùng thöôøng xaûy ra ôû aùp suaát khoâng ñoåi
Ghi chuù:
- Khi vieát phöông trình nhieät hoùa hoïc, ta caàn löu yù:
+ Heä soá cuûa phöông trình:
3
1
H2 ( K ) + 2 O2 ( K )
H2O(loûng)
H = – 285,84 KJ
H = – 571,68 KJ
2H2 ( K ) + O2 ( K ) 2H2O(loûng)
+ Neáu aùp suaát vaø nhieät ñoä taïi ñoù xaùc ñònh giaù trò entanpi. Aùp suaát 1 atm, nhieät ñoä
250C (hay 289K) ñöôïc goïi laø aùp suaát tieâu chuaån vaø nhieät ñoä tieâu chuaån nhieät ñoäng löïc hoïc.
1
0
H 298 = - 285,84 KJ
Vd: H2 ( K ) + 2 O2 ( K ) H2O (loûng)
- Ñieàu kieän chuaån cuûa phaûn öùng: 1 phaûn öùng hoùa hoïc ñöôïc goïi laø ôû ñieàu kieän
chuaån khi moãi chaát trong phaûn öùng ( keå caû caùc chaát tham gia vaø saûøn phaåm phaûn öùng ) laø
nguyeân chaát ôû aùp suaát 1 atm; neáu laø chaát tan trong dung dòch thì noàng ñoä cuûa moãi chaát
(hoaëc ion) laø 1 M vaø nhieät ñoä cuûa caùc chaát ñeàu baèng nhau
2/ Quan heä giöõa H vaø U : ÔÛ nhieät ñoä vaø aùp suaát khoâng ñoåi,
Ta coù: H = U + RT n
n=
R=
Baøi taäp:
n
khí (cuoái)
8,314 J/ mol.K
–
n
khí (ñaàu)
1,987 cal/ mol.K
Khi 1 mol CH3OH chuùng ôû 298K vaø ôû theå tích khoâng ñoåi theo phaûn öùng:
3
CH3OH(loûng) +
O2 ( K ) CO2 ( K ) + 2H2O(loûng) noù giaûi phoùng ra 173,63 Kcal nhieät. Tính H
2
cuûa phaûn öùng?
Giaûi: U = - 173,63 (phaûn öùng toûa nhieät neân naêng löôïng cuûa heä giaûm, H < 0)
Khi tieán haønh phaûn öùng ôû ñieàu kieän P, T = Const, ta coù:
H = U + RT n
R = 1,987.10-3 Kcal / mol.K
3
= – 0,5
n = nCO 2 – nO 2 = 1 –
2
H = – 173,945 Kcal
IV. Ñònh luaät Hess :
1/ Ñònh luaät Hess:
Nhieät cuûa 1 phaûn öùng hoùa hoïc chæ phuï thuoäc vaøo traïng thaùi ñaàu cuûa phaûn öùng vaø
traïng thaùi cuoái cuûa saûn phaåm phaûn öùng, khoâng phuï thuoäc vaøo caùc giai ñoaïn trung gian,
nghóa laø khoâng phuï thuoäc vaøo con ñöôøng tieán haønh phaûn öùng (Noùi caùch khaùc H vaø U
cuûa phaûn öùng laø caùc haøm traïng thaùi)
H1
H2
Taùc chaát
Vd:
Saûn phaåm
H3
H1 = H2 = H3
Töø graphit coù theå ñieàu cheá CO2 baèng 2 caùch:
H
C(gr) + O2 ( K ) CO2 ( K )
1
C2:
C(gr) +
O2 ( K ) CO ( K )
H1
2
1
H2
CO ( K ) + 2 O2 ( K ) CO2 ( K )
Theo ñònh luaät Hess, ta coù
H = H1 + H2
+ O2
C (gr)
CO2 (K)
C1:
H
H1 + ½ O 2
+ ½ O2
H2
CO(K)
2/ Heä quaû
- Entanpi cuûa phaûn öùng thuaän = Entanpi cuûa phaûn öùng nghòch nhöng ngöôïc daáu
Ht = – Hn
4
Vd:
1
CO ( K ) + 2 O2
(K )
0
CO2 ( K )
H 298 = – 283 KJ
1
0
H 298 = + 283 KJ
CO2 ( K ) CO ( K ) + 2 O2 ( K )
- Hieäu öùng nhieät cuûa 1 quaù trình voøng (chu trình) baèng 0
3/ ÖÙng duïng cuûa ñònh luaät Hess
Thieát laäp moät quaù trình voøng goàm nhieàu giai ñoaïn , trong ñoù 1 laø quaù trình ñang xeùt
vaø H cuûa taát caû caùc giai ñoaïn coøn laïi ñeàu ñaõ bieát
Vd: Xaùc ñònh H cuûa phaûn öùng:
3
S(r) +
O2 ( K ) SO3 ( K )
(1)
H1 ?
2
H2 = – 297 Kcal / mol
S(r) + O2 ( K ) SO2 ( K ) (2)
1
SO2 +
O2 ( K ) SO3 ( K )
(3)
H3 = – 98,2 Kcal / mol
2
Giaûi: * Caùch1:
- Töø nhöõng döõ kieän cuûa baøi toaùn, ta coù theå laäp sô ñoà sau:
TTÑ
TTC
H1
3
S(r) +
O2 ( K )
SO3 ( K )
(1)
2
Bieát
+ O2 (K) H2
H3
(2)
(3)
+ ½ O2 (K)
SO2 (K)
- Ñònh luaät Hess coù : H1 = H2 + H3 = – 395,2 Kcal / mol
* Caùch 2: (toå hôïp caân baèng)
- Coäng phöông trình (2) vaø phöông trình (3) thu ñöôïc phöông trình (1)
H2 = – 297 Kcal / mol
S(r) + O2 ( K ) SO2 ( K )
(2)
1
SO2 +
O2 ( K ) SO3 ( K )
(3)
H3 = – 98,2 Kcal / mol
2
3
S(r) +
O2 ( K ) SO3 ( K ) (1)
H1 = – 395,2 Kcal / mol
2
4/ Quy taéc chung:
Neáu 1 phaûn öùng laø toång ñaïi soá cuûa 1 soá phaûn öùng thaønh phaàn thì H cuûa noù baèng
toång ñaïi soá töông öùng cuûa caùc H cuûa caùc phaûn öùng thaønh phaàn ñoù
V. Moät soá ñaïi löôïng nhieät hoùa ñeå xaùc ñònh hieäu öùng nhieät
1/ Sinh nhieät hay nhieät taïo thaønh
- Nhieät taïo thaønh cuûa 1 hôïp chaát laø hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng taïo thaønh 1 mol
chaát ñoù töø caùc chaát beàn
- Nhieät taïo thaønh thöôøng ñöôïc ño trong ñieàu kieän (1atm, 298 K) goïi laø nhieät taïo
o
thaønh tieâu chuaån hay enpanti taïo thaønh tieâu chuaån vaø kí hieäu H tt
Vd:
C (r) + O2 ( K )
graphit
0
CO2 ( K )
H 298 = – 393,51 KJ
o
H tt (CO2, K) = – 393,5 KJ . mol-1
- Caùc ñôn chaát, theo ñònh nghóa, coù entanpi taïo thaønh mol tieâu chuaån baèng 0. Vôùi
ñôn chaát toàn taïi nhieàu daïng thuø hình, daïng beàn nhaát ñöôïc choïn laøm chuaån. Vd: vôùi C ñoù
laø than chì, vôùi S ñoù laø S tinh theå tröïc thoi.
- Coâng thöùc:
H0pö =
o
H tt ( saûn phaåm) –
Baøi taäp: Tính hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng:
Bieát nhieät taïo thaønh cuûa caùc chaát
Chaát
0
H 298 (KJ/mol)
CaO (r)
– 636
CO2 ( K )
– 394
o
H tt (chaát phaûn öùng)
CaO (r) + CO2 ( K )
CaCO3 (r)
CaCO3 (r)
– 1207
5
Giaûi: * Caùch 1:
Theo ñònh nghóa , sinh nhieät cuûa caùc chaát laø hieäu öùng nhieät cuûa caùc phaûn öùng sau:
1
Ca (r) +
O2 ( K ) CaO (r)
(1)
KJ / mol
H1 = – 636
2
C (gr) + O2
(K )
Ca (r) + C (gr) +
CO2 ( K )
3
O2 ( K )
2
CaCO3 (r)
- Hay coù theå laäp sô ñoà:
0
H3
1
Ca (r) +
O2 ( K ) + C (gr) + O2 (K)
2
H 10
CaO (r)
CO2
(2)
H2 = – 394
KJ / mol
(3)
H3 = – 1207
KJ / mol
CaCO 3 (r)
H 02
H ?
- Theo sô ñoà treân, neáu xem ( Ca(r) + C (r) +
laø traïng thaùi cuoái, theo ñònh luaät Hess ta coù:
H3 = H2 + H1 + H
* Caùch 2:
3
O2 ( K ) ) laø traïng thaùi ñaàu vaø CaCO3 (r)
2
H = – 177 KJ / mol
H = H CaCO 3 – ( H CaO + H CO 2 ) = –177
KJ / mol
2/ Thieâu nhieät hay nhieät ñoát chaùy
- Laø hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng ñoát chaùy 1 mol chaát baèng khí O 2, ñeå taïo thaønh
saûn phaån chaùy ôû aùp suaát khoâng ñoåi. Saûn phaåm chaùy cuûa caùc nguyeân toá C, H, N, S, Cl
ñöôïc chaáp nhaän töông öùng laø CO2 ( K ) , H2O (loûng) N2 ( K ) , SO2 ( K ) vaø H Cl ( K )
31
7
1
0
H 298 = –
Vd:
C6H5NH2( ) +
O2 ( K ) 6 CO2 ( K ) +
H2O ( ) +
N (K )
4
2
2 2
3396 KJ
H0ñc ( C6H5NH2, ) = – 3396 KJ
- Löu yù : Ñoái vôùi caùc nguyeân toá, thieâu nhieät cuûa moät nguyeân toá cuõng chính laø sinh
nhieät cuûa oxit beàn nhaát cuûa noù
- Coâng thöùc :
H0pö =
H0ñc (taùc chaát) –
H0ñc (saûn phaåm)
Baøi taäp 1: Töø caùc döõ kieän sau
C (than chì) + O2 ( K ) CO2 ( K )
1
H2 ( K ) +
O2 ( K ) H2O(loûng)
2
H0 = – 393,5 KJ
H0 = – 285,8 KJ
H0 = – 3119,6 KJ
2C2H6 ( K ) + 7O2 ( K ) 4CO2 ( K ) + 6 H2O(loûng)
Tính bieán thieân entanpi tieâu chuaån cuûa phaûn öùng:
2C (than chì) + 3H2 ( K )
C2H6 ( K )
H0 = ?
Giaûi:
Bieán thieân entanpi tieâu chuaån cuûa phaûn öùng caàn tính baèng:
1
) = – 84,6 KJ
H0 = ( – 393,5 x 2 ) + ( – 285,8 x 3) – ( – 3119,6 x
2
Baøi taäp 2:
Giaû söû coù 3 phaûn öùng sau xaûy ra trong ñieàu kieän tieâu chuaån nhieät ñoäng hoïc:
C (r) + O2 ( K ) CO2 ( K )
1
b) C (r) +
O2 ( K ) CO ( K )
2
1
c) CO ( K ) +
O2 ( K ) CO2 ( K )
2
Bieán thieân enpanti cuûa phaûn öùng naøo ñöôïc coi laø:
1. Entanpi taïo thaønh tieâu chuaån cuûa khí CO2
a)
6
2. Entanpi ñoát chaùy cuûa khí CO
3. Entanpi taïo thaønh tieâu chuaån cuûa khí CO
4. Entanpi ñoát chaùy cuûa C
Giaûi:
1.a)
2.b)
3.c)
4.a)
Baøi taäp 3: Cho caùc ñôn chaát Halogen sau:
a) Khí clo Cl2
b) Clo loûng Cl2
c) Hôi broâm Br2
d) Broâm loûng Br2
e) Hôi ioât I2
f) Iot raén I2
Trong soá caùc ñôn chaát naøy, ñôn chaát naøo coù entanpi taïo thaønh tieâu chuaån khaùc
0?
Giaûi:
Theo quy öôùc, ôû 250C, khí Cl2, Br2 loûng, I2 raén coù entanpi taïo thaønh mol tieâu chuaån
baèng 0. Cl2 loûng, Br2 hôi vaø I2 hôi coù entanpi taïo thaønh mol tieâu chuaån 0
3/ Nhieät chuyeån pha
- Quaù trình chuyeån pha laø quaù trình trong ñoù 1 chaát chuyeån töø traïng thaùi taäp hôïp
naøy sang traïng thaùi taäp hôïp khaùc
Ví duï : Söï noùng chaûy, söï hoùa raén, söï thaêng hoa, söï chuyeån daïng thuø hình.
- Caùc quaù trình chuyeån pha cuõng thöôøng keøm theo hieäu öùng nhieät, goïi laø nhieät
chuyeån pha vaø coù theå xaùc ñònh nhieät chuyeån pha cuûa caùc quaù trình khaùc nhau baèng
caùch söû duïng ñònh luaät Hess
Ví duï :
H2O (r) H2O(loûng)
H = 10,52 Kcal / mol
C (gr) C (kim cöông)
H = 0,453 Kcal / mol
Baøi taäp 1:
Xaùc ñònh hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng
C (gr)
C (kim cöông) (1)
Bieát C (gr)
mol
+
O2
(K )
C (kim cöông) + O2
Giaûi:
C (gr)
CO2 ( K )
(K )
H3
O (loûng)
H0H 2
(K)
(3)
H3 = – 94,505 Kcal /
+ ½ O2 (K)
H1 = 0,453 Kcal / mol
Xaùc ñònh H hoùa hôi cuûa H2O
Bieát H0H 2
H2
H2 = – 94,052 Kcal / mol
C (Kim cöông)
CO2 (K)
H
=
H
+
2
1
H3
Giaûi:
CO2 ( K )
H1
+½ O2 (K) H2
Baøi taäp 2:
(2)
O (K)
= – 68,32
= – 57,80
Kcal / mol
Kcal / mol
Coù theå laäp sô ñoà
H2O (loûng)
1
+
O2 ( K )
H bay hôi
2
H2O (K)
Aùp duïng ñònh luaät Hess: H0H 2 O (loûng) +
H bay hôi = 10,52 Kcal / mol
H bay hôi = H0H 2
O (K)
4/ Naêng löôïng lieân keát (naêng löôïng phaân li lieân keát): ELK hay HLK
- Naêng löôïng lieân keát laø naêng löôïng tieâu toán ñeå phaù vôõ lieân keát coù trong 1 mol pt ôû
traïng thaùi khí. Lieân keát caøng beàn thì naêng löôïng lieân keát caøng lôùn.
Tröôøng hôïp 1: Phaân töû goàm 2 nguyeân töû A – A
Vd:
H 2 (K )
H (K ) + H (K )
ELK = + 436,4 KJ / mol
7
Nghóa laø ñeå beû gaõy lieân keát CHT trong 1 mol khí H2 caàn tieâu toán 436,4 KJ
Tröôøng hôïp 2: Phaân töû goàm 2 nguyeân töû A – B
Vd: HCl ( K ) H ( K ) + Cl ( K )
ELK = + 431,9 KJ / mol
Tröôøng hôïp 3: Phaân töû nhieàu nguyeân töû ABn.
Ta coù naêng löôïng lieân keát trung bình
Vd: Ñònh naêng löôïng lieân keát trung bình cuûa caùc lieân keát O – H trong phaân töû H 2O
Ta coù:
H – O – H (K )
H – O (K )
H – O (K )
phöông trình toång coäng:
+
O (K ) + H (K )
H (K )
ELK = 493,7 KJ
ELK = 423,8 KJ
H2O ( K ) 2H .. ( K ) + .. O .. ( K )
ELK = + 917,5 KJ
Ta coù theå coi 458,8 KJ / mol laø naêng löôïng lieân keát trung bình cuûa lieân keát O – H
trong phaân töû H2O
Coâng thöùc: Hpö =
trong pt cuûa saûn phaåm)
HLK (coù trong pt caùc chaát phaûn öùng) –
HLK (coù
Baøi taäp 1: Caên cöù vaøo naêng löôïng lieân keát
Lieân keát
C
C
C–C
C – Cl
Cl – Cl
NLLK (KJ / mol)
812
347
339
242,7
Tính bieán thieân enpanti tieâu chuaån cuûa phaûn öùng:
Cl Cl
H–C
C – H
(K )
+ 2 Cl – Cl ( K )
H – C – C – H(K)
Cl Cl
Giaûi:
H0 = E (C C ) + 2E (C – H) + 2E (Cl – Cl) – E (C – C) – 4E (C – Cl) – 2E (C – H)
= + 812 + 2. 242,7 – (347 + 4. 339) = – 405,6 KJ
Baøi taäp 2: Tính naêng löôïng lieân keát trung bình cuûa lieân keát N – H trong phaân töû NH 3, bieát
raèng:
1
3
N2 (K) +
H2 (K)
NH3 (K)
H0 = – 46,3 KJ
2
2
Bieát naêng löôïng lieân keát cuûa N2 vaø H2 töông öùng laø 941,4 KJ vaø 436,4 KJ
Giaûi:
1
3
(941,4) +
(436,4) – 3x = – 46,3
2
2
x = + 390,5 KJ
5/ Naêng löôïng maïng löôùi tinh theå ion ( U )
- NLML tinh theå U laø naêng löôïng caàn cung caáp ñeå phaù vôõ 1 mol tinh theå thaønh caùc
ion coâ laäp khí ôû 0 K
- NLML U coù daáu döông, noù ngöôïc daáu vôiù naêng löôïng hình thaønh maïng löôùi tinh
theå
- Giaù trò U caøng lôùn thì maïng löôùi tinh theå caøng beàn
Vd: LiF (r) Li+ (K) + F —(K)
U = + 1050 KJ / mol
- Giaù trò U tæ leä thuaän vôùi ñieän tích cuûa caùc ion vaø tæ leä nghòch vôùi khoaûng caùch giöõa
QC .Qa
caùc ion trong tinh theå (raén) : U
rC ra
- Ñeå xaùc ñònh U ta coù theå döïa vaøo chu trình Bor n-Haber
Vd: NLML ion cuûa tinh theå NaCl ñöôïc coi laø hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng sau ñaây
coù ñoåi daáu:
a+(K) + Cl—(K) NaCl (r)
Ta coù chu trình:
(C )
Na (K) + Cl(K)
Na+(K) + Cl—(K)
H0 =
8
(B)
(D)
1
(A)
Cl2 (K)
NaCl (r)
2
Giai ñoaïn A: Hieäu öùng nhieät cuûa giai ño0ïn A chính laø nhieät taïo thaønh NaCl (r)
Na (r) +
1
Cl2 (K) NaCl (r)
H (A) = – 410,7 KJ / mol
2
Giai ñoaïn B: Goàm söï thaêng hoa cuûa 1 mol nguyeân töû Na vaø söï beû gaõy lieân keát cuûa
nöõa mol khí clo (Nhieät phaân li nöõa mol khí clo)
Na (r) Na (K)
H1 = + 107,6 KJ / mol
1
Cl2 (K) Cl (K)
H2 = + 120,0 KJ / mol
2
Hieäu öùng nhieät cuûa giai ñoaïn naøy: H (B) = H1 + H2 = + 227,6 KJ / mol
Giai ñoaïn C: Goàm söï taùch electron cuûa nguyeân töû Na (Naêng löôïng ion hoùa Na) vaø
söï keát hôïp electron cuûa nguyeân töû clo (Aùi löïc vôùi electron cuûa clo)
Na (K) Na+ (K) + 1e
H3 = + 495,8 KJ / mol
—
Cl (K) + 1e Cl (K)
H4 = – 348,8 KJ / mol
Hieäu öùng nhieät cuûa giai ñoaïn naøy laø: H (C) = H3 + H4 = + 147,0 KJ / mol
Giai ñoaïn D: Goàm söï taïo thaønh maïng löôùi tinh theå ion
Na+(K) + Cl—(K) NaCl (r)
H (D)
Cuoái cuøng aùp duïng ñònh luaät Hess cho chu trình treân:
H (A) = H (B) + H (C) + H (D) = – 785,3 KJ / mol
Vaäy NLML tinh theå NaCl: U = + 785,3 KJ / mol
Baøi taäp: Tính NLML tinh theå ion Bacl2 töø caùc döõ kieän sau:
- Sinh nhieät cuûa BaCl2 tinh theå:
– 860,23 KJ / mol
- Nhieät phaân li cuûa clo:
+ 238,49 KJ / mol
- Nhieät thaêng hoa cuûa Ba kim loaïi:
192,46 KJ / mol
- Theá ion hoùa thöù nhaát cuûa Ba:
501,24 KJ / mol
- Theá ion hoùa thöù hai cuûa Ba
962,32 KJ / mol
- Aùi löïc electron cuûa Clo
– 357,73 KJ / mol
Giaûi: Naêng löôïng maïng löôùi tinh theå ion
BaCl2 (r) Ba2+(K) + 2Cl—(K)
H1 = ?
Theo ñeà baøi ta coù:
Ba (r) + Cl2 (K) BaCl2 (r)
H2 = – 860,23 KJ / mol
Cl2 (K) 2Cl (K)
238,49 KJ / mol
H3 =
Ba (r) Ba (K)
192,46 KJ / mol
H4 =
Ba (K) Ba+ (K) + 1e
H
=
501,24
KJ / mol
5
+
2+
Ba (K) Ba (K) + 1e
962,32 KJ / mol
H6 =
Cl (K) + 1e Cl—(K)
H7 = – 357,73 KJ / mol
Na (r) +
Ba (r) + Cl2 (K)
BaCl 2 (r)
H2
H
H
4
3
Ba (K)
2Cl(K)
– H1
H5
+
Ba (K)
2 H7
H6
Ba2+(K)
2Cl—(K)
Theo ñònh luaät Hess ta coù:
H2 = H4 + H5 + H6 + H3 + 2 H7 – H1
= 192,46 + 501,24 + 962,32 + 238,49 + 2(– 357,7) – (– 860,23) = 2039,28
KJ / mol
VI. Xeùt chieàu cuûa phaûn öùng hoùa hoïc:
Trong töï nhieân caùc quaù trình töï nhieân xaûy ra theo chieàu hoaøn toaøn xaùc ñònh
Vd:
- Nhieät truyeàn töø vaät noùng sang vaät laïnh
- Khí chuyeån töø aùp suaát cao sang aùp suaát thaáp
- Axit HCl + dd NaOH NaCl + H2O
Caùc quaù trình ngöôïc laïi khoâng theå töï xaûy ra. Vaäy ñeå xeùt chieàu cuûa caùc quaù trình lí
hoïc vaø hoùa hoïc, ngoaøi hieäu öùng nhieät coøn phaûi tính ñeán 1 hieäu öùng nöõa laø hieäu öùng NTROPI
( S)
1/ Entropi cuûa 1 chaát hay 1 heä:
9
a) Trong 1 heä coâ laäp (heä khoâng trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng vôùi moâi tröôøng), chieàu cuûa
quaù trình töï xaûy ra laø chieàu taêng entropi cuûa heä, nghóa laø chieàu cuûa heä chuyeån töø traïng
thaùi 1 vôùi giaù trò entropi S1 sang traïng thaùi 2 vôùi giaù trò entropi S2 coù S = S2 – S1 > 0
Vd:
S = S(N 2
N2
+ Ar )
– ( S N 2 + S Ar ) > 0
Ar
b) Entropi laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho ñoä hoãn ñoän (ñoä maát traät töï) cuûa 1 chaát hay
heä. Khi caùc chaát nguyeân chaát troän laãn nhau thì ñoä hh taêng leân nghóa laø S > 0
c) Moät chaát hay moät heä coù ñoä hoãn ñoän caøng lôùn thì entropi caøng lôùn. Do ñoù ñoä
hoãn ñoän cuûa 1 chaát hay 1 heä caøng lôùn khi chaát ñoù hay heä ñoù caøng nhieàu haït vaø söï
chuyeån ñoäng, dao ñoäng cuûa caùc haït caøng maïnh ( lieân keát giöõa caùc haït caøng yeáu)
Vd:
SH 2
O (raén)
< SH 2
O (loûng)
< SH2
O (K)
S H 2 (K) < S O 2 (K) < S O 3 (K)
Baøi taäp aùp duïng:
1/ Cho bieát entropi cuûa moãi heä bieán ñoåi nhö theá naøo trong töøng quaù trình sau:
a) Hôi nöôùc ngöng tuï thaønh nöôùc loûng
b) Ñöôøng töø dung dòch keát tinh thaønh tinh theå
c) Ñun noùng khí H2 töø 600C ñeán 800C
d) Nöôùc ñaù khoâ thaêng hoa
e) N2 (K) + 3H2 (K) 2NH3 (K)
f) C (r) + H2O (K) CO (K) + H2 (K)
Giaûi: Entropi cuûa heä taêng trong caùc quaù trình c , d , f vaø giaûm trong caùc quaù trình
a,b,e
2/ Trong caùc phaûn öùng sau, nhöõng phaûn öùng naøo coù S > 0 , S < 0 , S 0
a) C (r) + CO2 (K) 2CO(K)
>0
1
b) CO(K) +
O2 (K) CO2 (K)
<0
2
c) H2 (K) + Cl2 (K) 2HCl(K)
0
d) S (r) + O2 (K) SO2 (K)
0
e) Zn (r) + 2HCl(dd) ZnCl2
S>0
* Qui öôùc:
- Entropi cuûa chaát nguyeân chaát döôùi daïng tinh theå hoaøn chænh ôû khoâng ñoä tuyeät ñoái
coù giaù trò baèng 0
S 0K = 0
- Giaù trò entropi S cuûa 1 chaát xaùc ñònh ôû aùp suaát 1 atm vaø nhieät ñoä 298K (25 0C) goïi laø
entropi chuaån cuûa chaát ñoù vaø ñöôïc kí hieäu: S 0298 ( J. mol-1. K-1)
- Entropi laø moät ñaïi löôïng dung ñoä
Vd: S 0298 (H2, K) = 130,59 J.K-1.mol-1
Neáu 2 mol H2 thì entropi phaûi laø 2. 130,59 = 261,18 J.K-1.mol-1
sau:
2/ Söï bieán thieân entropi S trong phaûn öùng hoùa hoïc:
Xeùt phaûn öùng: aA + bB cC + dD
ÔÛ T vaø P khoâng ñoåi, söï bieán thieân entropi cuûa phaûn öùng ñöôïc tính theo coâng thöùc
0
S pu =
S
0
298
(sp pöù)
–
S
0
298
(chaát pöù)
= ( c SC + d SD) – (a SA + b SB)
Vd: Tính S cuûa phaûn öùng sau:
Chaát
SO2 (K)
0
-1
-1
S 298 ( J. mol . K ) 248,52
Giaûi:
S 298
0
= S 0298 (SO3,K)
SO2 +
O2 (K)
205,03
– [ S 0298 (SO2,K) +
1
O2 ( K )
2
SO3 (K)
256,22
SO3 ( K )
1 0
S 298 (O2,K) ]
2
= – 94,81 J.K-1
Nhaän xeùt : Phaûn öùng naøy coù S < 0 vì n = 1 – (1 + 0,5) = – 0,5 < 0
10
3/ Theá ñaúng aùp: ( Entanpi töï do, naêng löôïng Gibbs)
- Coù 2 ñoäng löïc (yeáu toá) cho moïi quaù trình töï xaûy ra:
+ H < 0 : Naêng löôïng cuûa heä giaûm trôû thaønh heä beàn vöõng hôn ( ñoù laø caùc
phaûn öùng toûa nhieät)
+ S > 0 : Heä chuyeån töø traïng thaùi coù ñoä maát traät töï thaáp sang traïng thaùi coù ñoä
maát traät töï cao hôn (ñoä töï do cao hôn)
- Ñoái vôùi phaûn öùng hoùa hoïc, khi xeùt chieàu töï xaûy ra thöôøng phaûi keå ñeán caû hai yeáu
toá H vaø S. Trong moãi quaù trình luoân luoân coù söï caïnh tranh giöõa 2 yeáu toá: Entanpi (giaûm
naêng löôïng) vaø Entropi (taêng ñoä maát traät töï) Yeáu toá naøo maïnh hôn seõ quyeát ñònh chieàu
höôùng cuûa quaù trình.
Vd 1 : Hôi H2O ngöng tuï thaønh H2O loûng vaø toûa nhieät ( H < 0) quaù trình naøy keøm
theo söï giaûm entropi ( S < 0 ) vì S H 2 O (K) >> S H 2 O (loûng)
Vd 2: CaCO3 (r) CaO (r) + CO2 (k)
Ñaây laø phaûn öùng thu nhieät ( H > 0) , keøm theo söï taêng entropi ( S > 0) vì soá mol khí
ôû saûn phaåm nhieàu hôn ôû chaát phaûn öùng.
- Vaäy ñeå xeùt chieàu cuûa phaûn öùng phaûi duøng 1 ñaïi löôïng phoái hôïp caû 2 yeáu toá H
vaø S, ñoù laø theá nhieät ñoäng. Theá nhieät ñoäng thöôøng duøng laø theá ñaúng aùp hoaëc Entanpi töï
do hoaëc naêng löôïng Gibbs, ñöôïc kí hieäu laø G vaø tính theo coâng thöùc
Neáu quaù trình xaûy ra ôû ñieàu kieän
G = H – TS
chuaån
Ñôn vò:
thì coâng thöùc treân coù daïng:
G laø J.mol-1
-1
H
laø
J.mol
G0 = H0 – T S0
-1
-1
S laø J.K .mol
a) Xeùt chieàu cuûa phaûn öùng hoùa hoïc döïa vaøo caùc ñaïi löôïng nhieät ñoäng:
ÔÛ P vaø T khoâng ñoåi, 1 phaûn öùng seõ töï xaûy ra theo chieàu: G = H – T S < 0
- Daáu vaø ñoä lôùn cuûa H vaø S seõ quyeát ñònh daáu cuûa G
Tröôøng
Daáu
Keát luaän
hôïp
H
S
G
1
–
+
–
Töï xaûy ra
2
+
–
+
Khoâng töï xaûy ra
3
–
–
?
Töï xaûy ra ôû T thaáp
4
+
+
?
Töï xaûy ra ôû T cao
* Löu yù : Ñôn vò G thöôøng laø KJ.mol-1
hoaëc Kcal.mol-1
S thöôøng laø J.mol-1.K-1 hoaëc cal.mol-1.K-1
Khi tính G thì H giöõ nguyeân coøn S.10-3 vaø luùc ñoù ñôn vò cuûa G laø KJ
hoaëc Kcal
Neáu S ñeå nguyeân thì H.103 vaø luùc ñoù ñôn vò cuûa G laø J hoaëc cal ( 1 cal =
4,18 J)
1
Vd: Xeùt phaûn öùng: CO2 ( K ) CO ( K ) + 2 O2 ( K )
Bieát caùc soá lieäu nhieät ñoäng sau:
Chaát
O2 (K)
CO2 (K)
CO (K)
0
-1
–
– 393,51
– 110,52
H 298 (KJ.mol )
S 0298 (J.K-1.mol-1)
205,03
213,64
197,91
a) Haõy cho bieát ñieàu kieän chuaån (250C) phaûn öùng treân coù xaûy ra khoâng?
b) Neáu coi H vaø S khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä. Haõy cho bieát ôû nhieät ñoä naøo
phaûn öùng treân coù theå xaûy ra?
Giaûi:
a)
H0pö = H0CO – H0CO 2 = 282,99 KJ
1 0 2
S O – S0 CO 2 = 86,785 J.K-1.mol-1
2
G0pö = H0pö – T S0pö = 282,99.103 – 298 . 86,78 = 257128 J > 0
ÔÛ ñieàu kieän chuaån (250C) phaûn öùng naøy khoâng xaûy ra vì G0pö > 0
b) Muoán phaûn öùng xaûy ra phaûi coù:
H
T >
G = H – TS <0
S
Neáu coi H vaø S khoâng phuï thuoäc nhieät ñoä thì phaûn öùng xaûy ra khi
S0pö = S0CO +
11
T >
282990
86,785
3261 K
b) Söï bieán ñoåi G theo T. Ñieàu kieän nhieät ñoä ñeå phaûn öùng xaûy ra töï phaùt:
Trong tröôøng hôïp coi H khoâng phuï thuoäc nhieät ñoä, ta coù:
GT2
GT1
1
1
=
+
–
H
T2
T1
T2
T1
Baøi taäp:
ÔÛ ñieàu kieän chuaån taïi 298 K moät phaûn öùng coù:
0
0
;
G 298 = + 93000 J / mol
H 298 = + 150000 J / mol
0
Haõy tính G 1000
ôû 1000 K vaø nhaän xeùt veà chieàu töï phaùt cuûa quaù trình taïi 2 nhieät ñoä ñaõ
cho ôû ñieàu kieän
tieâu chuaån. Boû qua söï thay ñoåi H0 theo nhieät ñoä.
Giaûi: Ta coù:
0
G1000
=
1000
0
1
1
G 298
+ H0
1000 298
298
93000
298 1000
+ 150000
= – 41275 J / mol
298
1000.298
Nhaän xeùt: ÔÛ ñieàu kieän tieâu chuaån, taïi 298 K ( hay 25 0C) phaûn öùng coù G0 > 0 neân
chieàu töï phaùt laø chieàu phaûn öùng nghòch. Taïi 1000 K ( hay 727 0C) G0 < 0 neân chieàu töï
phaùt laø chieàu phaûn öùng thuaän
4/ Theá ñaúng aùp taïo thaønh tieâu chuaån cuûa moät chaát:
- Ngoaøi vieäc tính G0 cuûa phaûn öùng theo coâng thöùc G0 = H0 – T S0 , ta coù
theå tính G0 döïa vaøo theá ñaúng aùp taïo thaønh tieâu chuaån ( töùc naêng löôïng töï do taïo
thaønh tieâu chuaån) cuûa caùc chaát trong phaûn öùng
- Theá ñaúng aùp taïo thaønh tieâu chuaån cuûa moät chaát laø söï bieán thieân theá ñaúng aùp khi
taïo thaønh moät mol chaát ñoù töø caùc ñôn chaát beàn ôû ñieàu kieän chuaån. Theá ñaúng aùp taïo
0
thaønh tieâu chuaån kí hieäu G tt
hay G 0S
0
G 1000 = 1000
0
- Theá ñaúng aùp chuaån taïo thaønh töø caùc ñôn chaát beàn = 0 ( G tt
ñôn chaát = 0)
0
- Döïa vaøo G tt
cuûa caùc chaát coù theå tính ñöôïc G0pö cuûa caùc phaûn öùng theo
coâng thöùc
G0pö =
0
G tt (sp) –
0
G tt (taùc chaát)
Baøi taäp: Duøng caùc soá lieäu G 0298,tt cuûa caùc chaát, haõy xeùt phaûn öùng phaân huûy ñaù voâi töï
dieãn bieán ôû ñieàu kieän thöôøng khoâng?
CaCO3 (r)
CaO (r)
+
CO2 (K)
0
– 1128,8
– 604,1
– 394,4
G tt ( KJ / mol)
Giaûi:
0
G 298 (pö) = + 130,3 KJ
Phaûn öùng phaân huûy ñaù voâi khoâng töï diaãn bieán ôû ñieàu kieän thöôøng
* Ghi chuù: Caùc phöông phaùp tính bieán thieân naêng löôïng töï do cuûa phaûn öùng
1. Tính theo bieán thieân Entanpi vaø Entropi:
G0 = H0 – T S0
kí hieäu “O” chæ caùc giaù trò laáy ôû ñieàu kieän chuaån ( T = 298 K ; P = 1 atm)
H0 laø hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng ôû ñkc, coù theå tính ñöôïc döïa vaøo nhieät taïo
thaønh hay nhieät chaùy
S0 laø bieán thieân entropi cuûa phaûn öùng ñöôïc tính S0pö =
S
0
(saûn phaåm) -
S (chaát phaûn öùng)
0
2. Tính theo bieán thieân naêng löôïng tö do cuûa söï hình thaønh caùc chaát G S :
0
G0pö =
G S (saûn phaåm) 0
G S (chaát phaûn öùng)
0
12
(Bieán thieân naêng löôïng töï do cuûa phaûn öùng)
3. Tính theo haèng soá caân baèng cuûa phaûn öùng:
ÔÛ thôøi ñieåm heä ñaït traïng thaùi caân baèng, bieán thieân naêng löôïng töï do cuûa chuaån
cuûa 1 phaûn öùng lieân heä vôùi haèng soá caân baèng K cuûa noù qua bieåu thöùc
G0 = – RT ln K = – 2,303 RT lg K
R: haèng soá khí lyù töôûng baèng 1,987 cal . mol-1 . K-1
T: Nhieät ñoä tuyeät ñoái K
BAØI TAÄP NHIEÄT ÑOÄNG LÖÏC HOÏC
Baøi 1: a) Chöùng minh heä quaû cuûa ñònh luaät Hess “ Hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng baèng
toång naêng löôïng lieân keát cuøa caùc taùc chaát tröø toång naêng löôïng lieân keát cuûa caùc saûn
phaåm”
b) Aùp duïng: Tính hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng sau (caùc chaát ñeàu ôû pha khí vaø neâu
yù nghóa hoùa hoïc cuûa keát quaû tìm ñöôïc:
xt ,t
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
+ 3H2
Cho naêng löôïng lieân keát (KJ / mol):
Trong n – hexan:
C – H: 412,6
C – C:
331,5
Trong benzen:
C – H: 420,9
C – C:
486,6
Trong H2:
H – H: 430,5
(trung bình)
Baøi 2: (X) laø hiñrocacbon NO maïch hôû trong phaân töû chæ coù lieân keát ñôn hoaëc lieân keát ñoâi,
phöông trình nhieät hoùa hoïc cuûa phaûn öùng chaùy cuûa (X) nhö sau:
3n 1 k
CnH2n + 2 – 2k +
O2 n CO2 + (n + 1 – k) H2O
H = – 1852 KJ
2
Trong ñoù n laø soá nguyeân töû C, k laø soá lieân keát ñoâi C = C trong (X). Xaùc ñònh CTCT cuûa
(X). Bieát naêng löôïng lieân keát caùc lieân keát nhö sau:
0
Lieân keát
NLLK ( KJ/mol)
O=O
498
H–O
467
C–H
413
C=O
799
C=C
611
C–C
414
Baøi 3: Tính hieäu öùng nhieät H cuûa phaûn öùng sau, moãi phaûn öùng tính 2 caùch: Theo naêng
löôïng vaø theo nhieät taïo thaønh.
a) CH4 (K) + 4Cl2 CCl4 (K) + 4HCl(K)
b) 2Cl2 (K) + 2H2O(K) 4HCl(K) + O2 (K)
Bieát: Naêng löôïng lieân keát (KJ / mol)
Nhieät taïo thaønh ( KJ / mol)
C – C : 326,3
CH4 : – 74,9
H – Cl : 431,0
HCl
: – 92,3
C – H : 414,0
CCl4 : – 108,5
Cl – Cl : 242,6
H2O(K) : – 241,8
O2
: 498,7
H2O
: 925,95
Baøi 4: Xeùt phaûn öùng toång hôïp Hidro iotua
H2 (K) + I2 (r)
2HI(K)
H = + 53 KJ
(a)
H2 (K) + I2 (r)
2HI(K)
(b)
H = ?
a) Phaûn öùng (a) laø toûa nhieät hay thu nhieät ?
b) Xaùc ñònh hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng (b) döïa vaøo NLLK? Bieát NLLK ( KJ / mol) :
H – H laø 436; H – I laø 295 vaø I – I laø 150. Giaûi thích söï khaùc bieät cuûa 2 keát quaû cho (a) vaø (b)?
Baøi 5: Tính naêng löôïng lieân keát trung bình C – H vaø C – C töø caùc keát quaû thí nghieäm:
- Nhieät ñoát chaùy CH4 : – 801,7 KJ / mol
- Nhieät ñoát chaùy C2H6: – 1412,7 KJ / mol
- Nhieät ñoát chaùy Hidro: – 241,5 KJ / mol
- Nhieät ñoát chaùy than chì : – 393,4 KJ / mol
- Nhieät hoùa hôi than chì : 715 KJ / mol
- NLLK
H–H
: 431,5 KJ / mol
Baøi 6: Cho caùc döõ kieän döôùi ñaây:
C2H4 + H2 C2H6
H1 = – 136,951 KJ / mol
7
C2H6 +
O2 2CO2 + 3H2O loûng
KJ / mol
H2 = – 1559,837
2
C + O2 CO2
H3 = – 393,514 KJ / mol
1
H2 +
O2 H2Oloûng
H4 = – 285,838 KJ / mol
2
Haõy xaùc ñònh nhieät taïo thaønh vaø nhieät ñoát chaùy C2H4
Baøi 7: Cho caùc soá lieäu nhieät ñoäng hoïc cuûa 1 soá phaûn öùng ôû 298K
2NH3 + 3N2O
4N2 + 3H2O
H1 = – 1011 KJ / mol
13
N2O + 9H2
N2H4 + H2O
H2 = – 317
1
2NH3 +
O2
N2H4 + H2O
H3 = – 143
2
1
H2 +
O2
H2O
H4 = – 286
2
Haõy tính nhieät taïo thaønh cuûa N2H4 vaø NH3?
Baøi 8: Cho bieát nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa töøng chaát sau ñaây:
3
CH3OH loûng +
O2 (K)
CO2 (K) + 2H2O(K)
2
0
– 238,66
0
– 393,51
– 241,82
H 298 (KJ.mol-1)
KJ / mol
KJ / mol
KJ / mol
S 0298
(KJ.mol-1) 126,8
205,03
213,63
188,72
Tính hieäu öùng nhieät phaûn öùng ñaúng aùp cuûa phaûn öùng, hieäu öùng nhieät ñaúng tích cuûa
phaûn öùng, bieán thieân entropi phaûn öùng, bieán thieân theá ñaúng aùp phaûn öùng ôû ñieàu kieän tieâu
chuaån?
Baøi 9: Bieát naêng löôïng phaân li cuûa oxi laø 493,71 KJ / mol, naêng löôïng lieân keát cuûa O – O laø
138,07 KJ / mol Chöùng minh raèng phaân töû O3 khoâng theå coù caáu taïo voøng maø phaûi coù caáu
taïo hình chöõ V.
Baøi 10: Tính naêng löôïng maïng löôùi tinh theå ion MgS töø caùc döõ kieän:
- Entanpi taïo thaønh tieâu chuaån cuûa Mg (r) : – 343,9 KJ / mol
- Nhieät thaêng hoa cuûa Mg (r) : 152,7 KJ / mol
- Naêng löôïng ion hoùa cuûa Mg : I1 + I2 = 2178,2 KJ / mol
- Naêng löôïng phaân li cho 1 mol nguyeân töû S : 557,3 KJ / mol
- Aùi löïc vôùi e cuûa S : E1 + E2 = – 302,9 KJ / mol
Baøi 11: Tính giaù trò trung bình cuûa bieán thieân entanpi trong khoaûng nhieät ñoä töø 500 0K ñeán
7000K cuûa phaûn öùng:
H2O(K) + C (r) CO(K) + H2 (K)
ÔÛ 6000 K
G0 = 50961 J / mol
ÔÛ 7000 K
G0 = 34058 J / mol
Baøi 12: Xeùt 2 phaûn öùng:
Cl2 (K) + 2HI
I2 (r) + 2HCl (K)
(1)
I2 (r) + H2S (K)
S (r) + 2HI (K)
(2)
a) Trong nhöõng ñieàu kieän chuaån, caùc phaûn öùng treân coù theå xaûy ra theo chieàu thuaän
ôû 2980 K hay khoâng?
b) Khi nhieät ñoä taêng leân seõ aûnh höôûng ñeán höôùng dieãn ra cuûa caùc phaûn öùng nhö
theá naøo?
1
Baøi 13:
Cho phaûn öùng: CO2 (K) CO(K) +
O2 (K) vaø caùc döõ kieän:
2
Chaát
O2
CO2
CO
0
–
– 393,521
– 110,52
H 298 ( KJ / mol)
0
S 298 ( J.K-1.mol-1)
205,03
213,64
– 197,91
a) ÔÛ ñieàu kieän chuaån (25 C) phaûn öùng treân coù xaûy ra ñöôïc khoâng?
b) Neáu coi H vaø S khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä. Haõy cho bieät ôû nhieät ñoä naøo
phaûn öùng treân seõ xaûy ra?
Baøi 14: Cho phaûn öùng sau vaø caùc döõ kieän töông öùng
CaCO3 (r)
CaO (r)
+
CO 2 (K)
0
– 126,92
– 635,09
– 393,52
H 298 (KJ / mol)
S 0298 (J / mol)
0
92,90
38,21
213,8
a) Tính H
, S
, G
cuûa phaûn öùng. Töø keát quaû thu ñöôïc haõy cho bieát
khaû naêng töï phaûn öùng cuûa phaûn öùng nhieät phaân CaCO 3 ôû nhieät ñoä 298 K taïi ñieàu kieän
chuaån?
0
b) Giaû söû H0 cuûa phaûn öùng khoâng thay ñoåi theo nhieät ñoä. Haõy tính G 1273
cuûa
0
0
phaûn öùng taïi nhieät ñoä 1000 C. Nhaän xeùt veà khaû naêng töï phaùt cuûa phaûn öùng taïi 1000 C?
c) Giaû söû boû qua söï bieán ñoåi cuûa H0 vaø S0 cuûa phaûn öùng theo nhieät ñoä, haõy
ñaùnh giaù gaàn ñuùng nhieät ñoä taïi ñoù phaûn öùng nhieät phaân baét ñaàu xaûy ra töï phaùt theo
chieàu thuaän?
Baøi 15: Cho caùc chaát ôû ñieàu kieän chuaån:
Fe
O2
FeO
Fe2O3
Fe3O4
0
Sinh nhieät H S (Kcal / mol) 0
0
– 63,7
– 169,5
– 266,9
0
298
0
298
0
298
14
S0 (cal.mol-1.K-1)
6,5
49,0
14,0
20,9
36,2
a) Tính bieán thieân theá ñaúng nhieät ñaúng aùp söï taïo thaønh caùc oxit saét töø caùc ñôn chaát
ôû ñieàu kieän chuaån (298 K vaø 1 atm)
b) Haõy cho bieát ôû ñieàu kieän chuaån, oxit saét naøo laø beàn nhaát?
Baøi 16: Tính naêng löôïng lieân keát E C – C cuûa lieân keát C – C trong xiclopropan, bieát raèng:
- Thieâu nhieät cuûa xiclopropan : – 499,8 Kcal / mol
- C (gr) C (K)
H = 171,1 Kcal
- E H – H = 104,2 Kcal / mol
- E C – H = 99,1 Kcal / mol
0
- H tt
(CO2, K) = – 94,1 Kcal / mol
0
- H tt
(H2O, ) = – 68,4 Kcal / mol
So saùnh naêng löôïng lieân keát vöøa tìm ñöôïc vôùi naêng löôïng lieân keát C – C trong AnKan
(83 Kcal / mol). Keát luaän.
BAØI GIAÛI:
Baøi 1:
a) Chöùng minh heä quaû ñònh luaät Hess:
Giaû söû coù phaûn öùng toång quaùt : AB + CD
AD + CB
Phaûn öùng bao goàm caùc quaù trình dieãn ra nhö sô ñoà sau:
HX
AB
+
CD
AD
+
CB
A
+
HLK(AB)
B
C
+
HLK(CD)
D
– HLK(AD)
– HLK(CB)
Theo ñònh luaät Hess ta coù:
HX = HLK (AB) + HLK (CD) + [ – HLK (AD) ] + [ – HLK (CB) ]
Hay HX = ( HLK (AB) + HLK (CD) ) – ( HLK (AD) + HLK (CB) )
b) Aùp duïng:
H = [ (14 x 412,6) + (5 x 331,5)] – [(6 x 486,6) + (6 x 420,9) + ( 3 x 430,5)]
= 697,4 KJ
YÙ nghóa: H > 0 coù nghóa laø phaûn öùng thu nhieät, nhö vaäy keát quaû tính toaùn phuø
hôïp vôùi thöïc teá, vì söï chuyeån hoùa n-hexan thaønh benzen laø chuyeån töø traïng thaùi beàn
sang traïng thaùi keùm beàn hôn caàn phaûi cung caáp naêng löôïng.
Baøi 2:
H = (n – 1 – K)E C–C + K.EC = C + (2n + 2 – K)EC – H +
= – 1852
(n – 1 – K) 414 + 611K +(2n + 2 – K) 413 +
1852
545n = 1579 + 56K
Vì
Baøi 3:
0 K n –1
2,897 n 3,115
Vaäy CTCT cuûa (X) laø CH3 – CH = CH2
3n 1 K
EO = O – 2n.EC = O – 2(n + 1– K)EO – H
2
3n 1 K
498 – 2n.799 – 2(n + 1– K) 469 = –
2
1579
1523
n
545
489
n = 3 vaø K = 1
a) Tính H cuûa phaûn öùng: CH4 (K) + 4Cl2 (K) CCl4 (K) + 4HCl(K)
- Döïa vaøo naêng löôïng lieân keát:
H = (4 x 414 + 4 x 242,6) – (4 x 326,3 + 4 x 431) = – 402,8 KJ
- Döïa vaøo nhieät taïo thaønh:
H = [ – 108,5 + 4( – 92,3)] – ( – 74,9) = – 402,8 KJ
b) Tính H cuûa phaûn öùng: 2Cl2 (K) + 2H2O(K) 4HCl(K) + O2 (K)
- Döïa vaøo naêng löôïng lieân keát:
H = (2 x 242,6 + 2 x 925,95) – (4 x 431 + 498,7) = 114,4 KJ
- Döïa vaøo nhieät taïo thaønh:
H = [ 4 x ( – 92,3)] – [ 2 x ( – 241,8)] = 114 KJ
15
Vaäy: phaûn öùng (a) coù H < 0 laø phaûn öùng toûa nhieät vaø phaûn öùng (b) coù H > 0 laø
phaûn öùng thu nhieät
Baøi 4:
a) Theo qui öôùc H > 0 thì phaûn öùng thu nhieät
b) H2 (K) + I2 (K) 2HI(K)
(b)
Neân H = (436 + 150) – (2 x 295) = – 4 KJ
Giaù trò nhoû baát thöôøng laø do chöa xeùt naêng löôïng caàn cung caáp ñeå chuyeån I 2 (r)
theo phaûn öùng (a) thaønh I2 (K) theo phaûn öùng (b)
Baøi 5:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
H1
2H2O
2H2 + O2
– H2
CO2
C (r) + O2
– H3
C (r)
C (K)
H4
2H2
4H
2 H5
H4
C (K) + 4H
H = 4 H0C – H
4 H0C – H = H1 – H2 – H3 + H4 + 2 H5
= – 801,5 + 241,52 + 393,4 + 715 + (2 x 431,5) = 1652,7 KJ / mol
1652,7
E(C–H) =
= 413,175 KJ / mol
4
- Tính naêng löôïng lieân keát C – C : Töôùng töï saép xeáp caùc phaûn öùng
E ( C – C ) = 344,05 KJ / mol
Baøi 6:
+
Baøi 7:
- Ñònh H tt
C2H6
C2H4 + H2
2CO2 + 3H2O loûng
C2H6 +
H1
7
O2
2
2C + 2O2 2CO2
3
3H2 +
O2 3H2O loûng
2
2C + 2H2 C2H4
- Ñònh H ñc
C2H4 2C + 2H2
2C + 2O2 2CO2
2H2 + O2 2H2O loûng
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O loûng
H2
2 H3
3 H4
Htt = + 52,246 KJ / mol
H5 = – Htt = – 52,246 KJ / mol
2 H3 = – 787,028 KJ / mol
2 H4 = – 571,676 KJ / mol
Hñc = – 1410,95 KJ / mol
- Tính nhieät taïo thaønh N2H4
Toå hôïp caùc caân baèng
4N2 + 3H2O
2NH3 + 3N2O
– H1
3N2O + 9H2
3N2H4 + 3H2O
3 H2
2NH3 + ½ O2 N2H4 + H2O
H3
H2O
½ O2 + H2
– H4
4N2 + 8H2
4N2H4
4 H5
1011 3.317 143 286
4 H5 =
= 50,75 KJ / mol
4
- Tính nhieät taïo thaønh NH3
N2H4 + H2O 2NH3 + ½ O2
– H3
2H2 + N2
H 2 + ½ O2
N2 + 3H2
N2H4
H2O
2NH3
H4
H5
2 H6
16
143 50,75 286
= – 46,125 KJ / mol
2
Baøi 8: - Hieäu öùng nhieät ñaúng aùp cuûa phaûn öùng:
QP = H = [ – 393,51 + 2( – 241,82)] – ( – 238,66) = – 638,49 KJ
- Hieäu öùng nhieät ñaúng tích cuûa phaûn öùng:
QV = U = H – RT n
= – 638,49 – 8,134 x 10-3 x 298 x ( 3 – 1,5) = – 642,20 KJ
- Bieán thieân entropi cuûa phaûn öùng:
S = [ 213,63 + 2(188,720] C – C [ (1,5 x 205,03) + 126,8] = + 156,73 L.K-1
- Bieán thieân theá ñaúng aùp cuûa phaûn öùng:
G = H – T S = – 638,49 – 298 x 156,73 x 10-3 = – 685,20 KJ
O
Baøi 9: Neáu O3 coù caáu taïo voøng O
O thì khi nguyeân töû hoùa O 3 phaûi phaù vôõ 3 lieân keát ñôn
naêng löôïng caàn tieâu thuï laø: 3 x 138,07 = 414,21 KJ
Neáu O3 coù caáu taïo chöõ V :
O
thì khi nguyeân töû hoùa O 3 phaûi phaù 1 lieân keát ñoâi O
= O vaø 1 lieân keát ñôn O – O
O
O
naêng löôïng caàn tieâu thuï laø : 493,71 + 138,07 = 631,78 KJ / mol. Trong khi ñoù 3O 2
2O3
H = H1 – H2 = – 812,11 – ( – 1095,79) = 283,68 KJ
H6 =
Ta coù sô ñoà:
3O2 3 Hpl O2
6O
H = H1 – H2
Hpl O3 =
2O3
( H 1 H 2 ) 3H pl O2
Baøi 10: Ta coù sô ñoà:
Mg (r)
152,7
+
2
2 Hpl O3
= 598,725 KJ / mol
1
S (r) - 343,9
8
557,3
S (K)
- 302,9
MgS (r)
U
S2-(K)
Mg (K)
Mg2+(K)
- Naêng löôïng hình thaø
nh maïng löôùi tinh theå ion cuûa MgS laø:
U = ( – 343,9) 2178,2
– (152,7 + 557,3 – 302,9 + 2178,2) = – 2929,2 KJ / mol
Vaäy naêng löôïng maïng löôùi tinh theå ion cuûa MgS laø: + 2929,2 KJ / mol
Baøi 11:
Töø G0 = H0 – TAS0
Giaû söû H0 vaø S0 khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, ta coù:
H0 – 600 S0 = 50961
H0 – 700 S0 = 34058
Suy ra H = 152379 J/mol hay 152,379 KJ/mol
Baøi 12:
Xeùt 2 phaûn öùng (1) vaø (2):
a) - Vôùi phaûn öùng (1): G 10 = 2 G 0HCl – 2 G 0HI = 2( – 95,2) – 2 x 1,8 = – 194 KJ
- Vôùi phaûn öùng (2): G 02 = 2 G 0HI – G 0H 2 S = 2 x 1,8 – (33,8) = + 37,4 KJ
cho
Phaûn öùng (1) coù G 10 < 0: Coù khaû naêng phaûn öùng theo chieàu thuaän
Phaûn öùng (2) coù G 02 > 0: Khoâng theå xaûy ra theo chieàu thuaän trong ñieàu kieän ñaõ
b) Khi taêng nhieät ñoä, ta coù: G0 = H0 – TAS0
- ÔÛ phaûn öùng (1): Soá mol khí giaûm, coù S 10 < 0
- ÔÛ phaûn öùng (2): Soá mol khí taêng, coù
Vaäy khi taêng nhieät ñoä T thì
– T S 10
S 02 > 0
– T S 10 > 0
– T S 02 < 0
caøng döông vaø G 10 taêng,
– T S 02 caøng
aâm vaø G 02 giaûm. Do ñoù caûn trôû phaûn öùng (1) vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho phaûn öùng
(2) dieãn ra theo chieàu thuaän.
Baøi 13:
0
0
0
a)
H pu = H CO – H CO2 = 282,99 KJ
17
1 0
0
S O2 – S CO
= 86,785 K-1.J
2
2
– T S 0pu = 282,99.10-3 – 298 x 86,785
0
0
S pu = S CO +
G 0pu = H 0pu
= 257128 J
ÔÛ ñieàu kieän chuaån (250C) phaûn öùng naøy khoâng xaûy ra vì G 0pu > 0
H
b) Muoán phaûn öùng xaûy ra phaûi coù: G = H – T S < 0 T >
> 0
S
Neáu chaáp nhaän H , S khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä thì phaûn öùng xaûy ra khi
T >
282990
3261 K
86,785
Baøi 14:
a) H 0298 (pö) = [ H 0298 (CaO) – H 0298 (CO2) ] – H 0298 (CaCO3) = + 178,31
KJ/mol
0
0
0
0
S 298 (pö) = [ S 298 (CaO) + S 298 (CO2) ] – S 298 (CaCO3) = + 159,11 J/K.mol
J/mol
0
0
0
G 298 (pö) = H 298 (pö) – T S 298 (pö) = 178310 –
298 x 159,11 = 130895,22
Nhaän xeùt: ÔÛ 298 K , G 0298 (pö) > 0 neân phaûn öùng nhieät phaân khoâng töï xaûy ra
b) T = 1000 + 273 = 1273 K
0
1
1
G1273
G 0298
=
+ H0
1273
298
1273
298
0
G 1273 = – 24237 J/mol
0
Nhaän xeùt: Taïi 1273 K ( töùc 10000C) ôû ñieàu kieän tieâu chuaån coù G 1273
< 0 neân chieàu
töï phaùt laø chieàu thuaän
c) Töø coâng thöùc:
T >
G T0 = H0 – T S0 < 0
T >
H 0
S 0
178310
= 1120,7 K
159,11
t0C > 1120,7 – 273 = 847,70C
Nhaän xeùt: Ñeå phaûn öùng nhieät phaân CaCO 3 coù theå töï phaùt xaûy ra trong ñieàu kieän tieâu
chuaån caàn nung noùng CaCO3 leân nhieät ñoä cao hôn 847,70C
Baøi 15:
a) Phaûn öùng taïo thaønh caùc oxit saét töø caùc ñôn chaát:
Fe3O4: 3Fe + 2O2 Fe3O4
H0S = – 266900 (cal/mol)
0
0
S Fe3O4 = S Fe3O4
– ( 3S 0Fe
0
+ 2S O
2
) = – 79 cal.mol-1.K-1
0
0
0
G Fe3O4 = H S ( Fe3O4 ) - T S ( Fe3O4 ) = – 243358 (cal/mol) hay 243,358 Kcal/mol
- Vôùi FeO vaø Fe2O3 döïa vaøo caùc phöông trình sau ñeå tính:
1
Fe +
O2
FeO
2
3
2Fe +
O2 Fe2O3
2
Töông töï nhö caùch ñaõ laøm vôùi Fe3O4, ta ñöôïc keát quaû:
0
= – 58,634 Kcal / mol
G FeO
G Fe2O3
= – 149,95 Kcal / mol
Nhaän xeùt: Caùc phaûn öùng nhö Fe vaø O 2 taïo thaønh caùc axit Fe ñeàu laø caùc quaù trình töï
dieãn bieán
b) Ñeå so saùnh tính beàn caùc oxit saét, ta coù theå tieán haønh baèng caùch tính G0 cuûa
caùc phaûn öùng bieán ñoåi laãn nhau giöõa caùc oxit saét.
2
1
Thí duï, xeùt phaûn öùng:
Fe3O4 +
O2 Fe2O3
3
6
Tính G0pö cuûa phaûn öùng naøy töø G0S cuûa caùc oxit ñaõ tính ôû treân
0
18
2
0
G Fe3O4 = 12,32 (Kcal / mol).
3
Quaù trình thuaän coù G0pö > 0 khoâng töï xaûy ra. Vaäy phaûn öùng chæ coù theå xaûy ra theo
chieàu nghòch, nghóa laø ôû ñieàu kieän chuaån Fe3O4 beàn hôn Fe2O3.
1
Töông töï xeùt phaûn öùng: 2FeO +
O2 Fe2O3
2
Keát quaû tính toaùn cho G 0pö = – 32,68 Kcal / mol, nghóa laø ôû ñieàu kieän chuaån
phaûn öùng töï xaûy ra theo chieàu thuaän. Ñieàu ñoù chöùng toû Fe 2O3 beàn hôn FeO.
Vaäy tính beàn caùc oxit saét taêng theo daõy sau FeO Fe2O3 Fe3O4
Caùch 2: Coù theå tính G0S cuûa caùc oxit saét öùng vôùi 1 mol Fe vaø thu ñöôïc keát quaû
sau:
FeO
Fe2O3
Fe3O4
0
G
(öù
n
g
vôù
i
1
mol
Fe)
–
58,6
–
75,0
– 81,3
0
G0pö = G Fe3O4 –
0
G Fe3O4 laø thaáp nhaát, neân Fe3O4 laø beàn nhaát.
Baøi 16:
Phaûn öùng chaùy cuûa xiclo propan:
9
C3H6 (K) +
O2 (K) 3CO2 (K) + 3H2O (K)
H = – 499,8 Kcal
2
Ta coù: H = [ 3 H (CO2, K) + 3 H (H2O, K) ] – [ Htt (C3H6) ]
Htt (C3H6) = 12,3 Kcal/mol
Ñeå tính naêng löôïng lieân keát E C – C trong xiclo propan, ta xeùt sô ñoà sau:
(1)
3C (gr)
+
3H2 (K)
Xiclo propan (K)
(2)
(3)
(4)
3C (K)
+
6H (K)
Ñöôøng bieán ñoåi (1) goàm phaûn öùng:
3C (gr) + 3H2 (K) xiclo-C3H6
Ñöôøng bieán ñoåi (2) goàm phaûn öùng:
C (gr)
3C (K)
Ñöôøng bieán ñoåi (3) goàm phaûn öùng:
H2 (K)
6H (K)
Ñöôøng bieán ñoåi (4) goàm phaûn öùng:
C (K) + 6H (K) xiclo-C3H6 (K)
H = 12,3 Kcal / mol
H1 = 171,3 x 3 = 513,3 Kcal/ mol
H2 = 104,2 x 3 = 312,6 Kcal / mol
H4 = – [ 3E C – C + (99 x 6)]
= – [ 3E C – C + 594 ] Kcal / mol
Theo ñònh luaät Hess, ta coù: H = H1 + H2 + H3 + H4
12,3 = 513,3 + 312,6 – ( 3E C – C + 594)
E C – C = 73,2 Kcal / mol
Keát quaû tìm ñöôïc cho thaáy lieân keát C – C trong xiclo propan keùm beàn hôn lieân keát C – C
trong ankan. Do ñoù, xiclo propan coù theå cho phaûn öùng coäng nhö anken.
III.
Ñaùnh giaù hieäu quaû :
Treân cô sôû nhöõng kieán thöùc ñaõ truyeàn thuï vaø reøn luyeän kó naêng vaän duïng phöông
phaùp giaûi caùc baøi taäp, chuùng toâi ñaõ cho hoïc sinh lôùp 10 phaân ban, lôùp 10 chuyeân hoùa, lôùp
11 khoâng phaân ban, hoïc sinh caùc lôùp naêng khieáu döï thi hoùa caáp tænh laøm moät soá baøi taäp
kieåm tra vaø treân 90% caùc em hoïc sinh ñeàu giaûi quyeát toát noäi dung yeâu caàu cuûa baøi kieåm
tra :
Ñeà kieåm tra :
1/ Tính naêng löôïng lieân keát trung bình C – H vaø C – C töø caùc keát quûa thöïc nghieäm sau:
- Nhieät ñoát chaùy CH4 :
- 801,7 kJ/mol
- Nhieät ñoát chaùy C2H6 :
- 1412,7 kJ/mol
- Nhieät ñoát chaùy H2 :
- 241,5 kJ/mol
- Nhieät ñoát chaùy than chì: - 393,4 kJ/mol
- Nhieät hoùa hôi than chì:
715,0 kJ/mol
- naêng köôïng lieân keát H – H : 431,5 kJ/mol
Caùc keát quûa ñeàu ño ñöôïc ôû 2980K vaø 1 atm.
Keát quûa laøm baøi cuûa hoïc sinh :
Lôùp
10
11 NK
Soá hoïc sinh
30
25
Gioûi
70%
83%
Khaù
15%
14%
Trung bình
15%
3%
Yeáu
0
0
19
12
30
70%
20%
10%
0
2/ Tính löôïng nhieät toûa ra khi ñoát chaùy 1m 3 (ñktc) hoãn hôïp khí goàm 14% H2 ; 32% CH4;
15,5% CO; 12,5% CO2; 26,0% N2 (theo theå tích). Bieát nhieät taïo thaønh cuûa CH 4,, CO, CO2, hôi H2O
töông öùng baèng : - 74,9 kJ/mol ; -110,5 kJ/mol ; -393,7 kJ/mol ; - 241,8 kJ/mol.
Keát quûa laøm baøi cuûa hoïc sinh :
Lôùp
10
11 NK
12
IV.
Soá hoïc sinh
30
25
30
Gioûi
80%
84%
93,33%
Khaù
20%
16%
6,67%
Trung bình
0
0
0
Yeáu
0
0
0
Keát luaän :
Noäi dung sang kieán kinh nghieäm treân ñaõ ñöôïc toå hoùa vaän duïng trong quùa trình giaûng
daïy chính khoùa vaø boài döôõng hoïc sinh gioûi. Keát quûa ñaõ taïo cho hoïc sinh höùng thuù hoïc taäp
vaø yeâu thích boä moân hôn, töø ñoù taïo cho hoïc sinh ñoäng cô thaùi ñoä hoïc taäp ñuùng ñaén vaø
reøn luyeän kyõ naêng phaân tích, toång hôïp khi nghieân cöùu caùc noäi dung cuûa moân hoùa hoïc.
Phan Rang, ngaøy 25 thaùng 4 naêm 2010ù
Ngöôøi vieát
Nguyễn Trung Quốc .
20
- Xem thêm -