A. Dung dịch. Hoá học là ột bộ ôn khoa học ang tính thực nghệ cao. Trong đó ta có thể co dung dịch là ột phần khó. Để có thể hểu được nó ngoà những kến thức lí thuyết là chưa đủ à uốn hểu được sâu sắc nó ta cần có cả những kến thức thực nghệ. Trong đó những công thức có từ lí thuyết, thực nghệ là rất quan trọng đố vớ vệc gả những bà toán dung dịch. Sau đây là phần tếp trong tập tà lệu nghên cứu hoá học của chúng tô: Dung dịch Các công thức và bà tập ứng dụng. Phần : Nồng độ.. Nồng độ phần tră: ct. 00 x % % dd (Trong đó ct là khố lượng chất tan, dd là khố lượng dung dịch). n. Nồng độ ol: C M V (Trong đó n là số ol chất tan, V là thể tích của dung dịch). Số ol chất tan 3. Nồng độ olan: C Số kloga dung ô Định lí Raoult: Độ tăng nhệt độ sô và độ gả nhệt độ đông đặc dung dịch tỉ lệ thuận vớ lượng chất tan, tỉ lệ thuận vớ nồng độ olan. Δt s K s.c Ks M Δt đ K đ. C K đ M (Trong đó: K s, K đ gọ là hằng số nghệ sô và hằng số nghệ lạnh). VD. Dung dịch chứa 7,6 (g) chất tan trong 50 (g) benzen sô cao hơn benzen nguyên chất ºC. Tính khố lượng phân tử của chất tan, bết hằng số nghệ sô của benzen là,53 C. K Gả: Ta có: Δt s K s s.,53. 7, 6. 000 M 78 (đvc). M Δts 50. Vậy khố lượng phân tử của chất tan là 78 (đvc). VD. Hoà tan 54 (g) glucôzơ vào 50 (g) nước. Hỏ dung dịch này đông đặc ở bao nhêu độ C, bết hằng số nghệ lạnh của nước là,86 C. 54.000 Gả: Ta có: Δt đ K đ,86,3 C. M 50.80 Vậy dung dịch trên đông đặc ở -,3 C. * Định luật Van Hốp: Áp suất thẩ thấu của dung dịch cũng có gá trị bằng áp suất gây ra vớ gả thết chất tan ở thể khí và chế thể tích bằng thể tích dung dịch ở cùng nhệt độ (tương tự chất khí). P t.v R T M Trong đó: P t là áp suất thẩ thấu, V là thể tích dung dịch, là khố lượng chất tan, M là khố lượng ol phân tử chất tan, R là hằng số khí.
VD: Áp suất thẩ thấu của dung dịch chứa 0, ga chất tan không đện l trong 333 l dung dịch ở 7 C bằng 0,46 at. Tính khố lượng phân tử của chất tan.. R. T 0,. 0,08. (7 + 73) Gả: Ta có: P t.v R T M 60 (đvc). M P t.v 0,46. 0,333 Vậy khố lượng phân tử của chất tan là 60 (đvc). Phần : Sự đện l.. Độ đện l: α Số phân tử phân l n pl C pl. Tổng số phân tử hoà tan n hoà tan C hoà tan Trong đó: 0 α, α 0 chất đó hoàn toàn không phân l, α chất đó phân l hoàn toàn.. Hằng số đện l. Vớ chất đện l yếu: AX A + + X -. [A ].[X ] K [AX] ( Trong đó [ ] là nồng độ tạ thờ để cân bằng của ột chất trong phản ứng) VD: Vớ axt axêtc CH 3 COOH CH 3 COO - + H + Ban đầu: C 0 0 (M) Phản ứng: Cα Cα Cα (M) [ ]: αα) Cα - C.(-α) α Cα Cα (M) C. Ta có: K C(- Vớ quá trình đện l yếu α << thì K C.α K α C. 3. Hệ số Van Hốp. P t (thực tế) Δts thực tế Δtđ thực tế C - C.α + n.c.α Pt (lí thuyết) Δts lí thuyết Δtđ lí thuyết C - α + n. α α (n - ) - α - (n là tổng số on phân l) n - VD: Hoà tan 0,85(g) ZnCl vào 5(g) nước thu được dung dịch đông đặc ở -0,3 C. Tính độ đện l ZnCl trong dung dịch trên, bết K đ,86. 0,85.000 Gả: Ta có: Δt đ K đ,86 0,093 C. M 5.36 Lạ có: Δt đ thực tế 0,3,47. Δtđ lí thuyết 0,093 -, 47 - α 0,735 tức 73,5%. n - 3 - Vậy độ đện l α của ZnCl trong dung dịch đã cho là 73,5%. 4. Hằng số axt K a a) Đơn axt: HA + H 0 H 3 0 + + A - [H30 ].[A ] KC [HA].[H 0] Do kh tến hành phản ứng [H 0] lớn nên ta co như không đổ
K [H 0] C. 3 [H 0 ]. [A ] [HA] Đặt K c. [H 0] K a. Vậy Ka b) Đa axt: [H 30 ].[A ] [HA] Nấc. H 3 PO 4 + H 0 H 3 0 + + H PO 4 - Nấc. H PO 4 - + H 0 H 3 0 + + HPO 4 - Nấc 3. HPO 4 - + H 0 H 3 0 + + PO 4 3- K a >> K a >> K a >> >> 3 K an 5. Hằng số bazơ. NH 3 + H 0 NH 4 + OH 4 [NH ].[OH ] K b [NH ] 3 Phần 3. Độ ph, tích số on của H 0, phân số nồng độ.. Tích số on của nước: [H30 ].[HPO 4 ] Ka. [H3PO 4] [H30 ].[HPO 4 ] K a -. [HPO 4 ] + 3- [H30 ].[PO 4 ] K a. 3 - [HPO 4 ] co như sự phân l chỉ xảy ra nấc. K n K w [H + ].[OH - ] 0-4 gọ là tích số on của nước.. Độ ph. ph - lg.[h + ] Từ đó ta còn có: poh - lg.[oh - ] ph + poh 4 và pk a - lg.k a 3. Phân số nồng độ: HA H + + A - Ban đầu: C 0 0 (M) Phản ứng: x x x (M) [ ]: C - x x x (M) Nồng độ cân bằng khấu tử đó Phân số nồng độ của khấu tử Nồng độ ban đầu [HA] [HA] α [HA] α HA.C HA () HA - C [HA] + [A ] HA - [A ] α A - α - - C A.C HA [A ] () HA ΗΑ Từ () và () suy ra α A- + α. Phần 4. Dung dịch đệ và định luật hợp thức. Tổ hợp cân bằng.. Dung dịch đệ: lg OH - C lg K b + lg b (C là nồng độ uố) C C poh pk b - lg b C 3
C ph 4 - pk b + lg b C.. Định luật hợp thức. a) Toạ độ phản ứng, toạ độ cực đạ và thành phần gớ hạn. Δn ΔC ξ hoặc ξ v v Vớ chất đầu quy ước v < 0, vớ các chất cuố v > 0. Tổng đạ số số ol ban đầu n o (hoặc nồng độ C o ) vớ Δn (hoặc ΔC) cho ta số ol n (hoặc nồng độ Δn C) của chất sau phản ứng. 0 n n + ΔC 0 C C + Toạ độ cực đạ: toạ độ phản ứng kh phản ứng xảy ra vớ hệu suất cực đạ 0 C x ax n { v vớ v < 0 } Thành phần gớ hạn: là thành phần hỗn hợp sau kh phản ứng xảy ra đạt toạ độ cực đạ. b) Các định luật bảo toàn. * Định luật bảo toàn nồng độ ban đầu: Nồng độ ban đầu của cấu tử bằng tổng nồng độ cân bằng của các dạng tồn tạ cấu tử đó kh cân bằng: C Σ []. * Định luật bảo toàn đện tích: Σ [].Ζ 0 Ζ là đện tích (â hoặc dương) của cấu tử có nồng độ cân bằng []. 3. Tổ hợp cân bằng. a) Bểu dễn cân bằng theo chều nghịch: Quá trình thuận: MA M + + A - K Quá trình nghịch: M + + A - MA β β K -. b) Cộng các cân bằng. M + A MA k MA + A MA k M + A MA β β k. k c) Nhân cân bằng vớ thừa số M + X MX β Nhân cân bằng này vớ n : M + X MX K K β B. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và ứng dụng. La hoá obtan. Phần. Lí thuyết:. Khá nệ. 4
* Số hệu nguyên tử: Số hệu nguyên tử của nguyên tố Số thứ tự của nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. * Chu kì: gồ những nguyên tố à nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron. Hện tạ bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học gồ có 5 nguyên tố (tính đến quý nă 006) được cha là 7 chu kì: chu kì gồ nguyên tố là H() và He(), chu kì gồ 8 nguyên tố từ L(3) cho đến Ne(0), chu kì 3 gồ 8 nguyên tố từ Na () đến Ar(8), chu kì 4 gồ có 8 nguyên tố từ K(9) đến Kr(36), chu kì 5 gồ có 8 nguyên tố bắt đầu bằng Rb(37) cho đến Xe(54), chu kì 6 bắt đầu bằng Cs(55) cho đến Rn(86), chu kì 7 bắt đầu bằng Fr(87) và kết thúc bằng Uuo(8) (Các nguyên tố có số hệu nguyên tử là 3, 5, 7 vẫn chưa được phát hện). * Nhó: là tập hợp các nguyên tố có cấu hình e tương tự nhau, các nguyên tố có hoá trị bằng nhau. - Nhó A: gồ các nguyên tố à electron cuố cùng thuộc phân lớp s, p. - Nhó B: gồ các nguyên tố à electron cuố cùng thuộc phân lớp d.. Sự bến đổ tính chất trong bảng tuần hoàn. a) Bán kính nguyên tử. - Trong ột chu kì bán kính nguyên tử của các nguyên tố gả dần từ trá sang phả. - Trong ột nhó A, bán kính nguyên tử của các nguyên tố tăng từ trên xuống dướ. b) Bán kính on. Bán kính caton < Bán kính nguyên tử < Bán kính anon. c) Năng lượng on hoá. - Trong ột chu kì, năng lượng on hoá tăng dần từ trá sang phả. - Trong ột nhó chính, năng lượng on hoá của các nguyên tố gả dần từ trên xuống dướ. d) Độ â đện của các nguyên tố. - Trong ột chu kì, độ â đện tăng theo chều từ trá sang phả tương ứng vớ sự tăng tính ph k của nguyên tố. - Trong ột nhó chính, độ â đện gả theo chều từ trên xuống dướ tương ứng vớ sự gả tính ph k của các nguyên tố. 3. Vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn và tính chất hoá học của chúng. * Bết vị trí của ột nguyên tố có thể suy ra cấu hình electron của nguyên tố đó. VD. Bết nguyên tố Bro thuộc chu kì 4, nhó VII A. Hãy cho bết cấu hình electron của nó. Gả: Nguyên tố Bro thuộc chu kì 4 nên nguyên tử có 4 lớp electron. Nguyên tố thuộc nhó VII A nên lớp electron ngoà cùng của nguyên tử Bro có 7 electron Cấu hình electron lớp ngoà cùng của Bro là 4s 4p 5. Vậy cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố Bro là s s p 6 3s 3p 6 3d 0 4s 4p 5. * Bết được cấu hình electron của ột nguyên tố có thể suy ra vị trí của nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. VD. Cho cấu hình electron của ột nguyên tố là s s p 6 3s 3p 4. Hãy cho bết vị trí của nó trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Gả: Nguyên tố có 6 electron nên nguyên tố đó nằ ở ô số 6. Ta thấy nguyên tố đã cho có ba lớp electron nên nằ ở chu kì 3. Vì nguyên tố có 6 electron hoá trị, electron cuố cùng được đền vào phân lớp p nên nguyên tố thuộc nhó VI A. Vậy nguyên tố đã cho nằ ở ô số 6, chu kì 3 và thuộc nhó VI A trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học. * Bết được vị trí của ột nguyên tố có thể suy ra tính chất hoá học cơ bản của nguyên tố đó và có thể so sánh tính chất vớ các nguyên tố nằ xung quanh trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. 5
VD. So sánh tính chất hoá học của các nguyên tố sau: Mg, Na, Al, Be và Ca. Gả: Các nguyên tố Mg, Na, Al thuộc ột chu kì. Trong ột chu kì, số hệu nguyên tử tăng thì tính k loạ yếu dần Mg có tính k loạ yếu hơn Na và ạnh hơn so vớ Al. Mg, Be, Ca thuộc nhó II A. Trong ột nhó chính thì số hệu nguyên tử tăng thì tính k loạ ạnh dần Tính k loạ của Mg ạnh hơn Be và yếu hơn so vớ Ca. * Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học ta có thể dự đoán được tính chất hoá, lí và cấu hình electron của các nguyên tố chưa được phát hện. Phần. Bà tập.. Anon X - và caton Y + có cấu hình electron lớp ngoà cùng là 3s 3p 6. Vết cấu hình electron của X và Y. Xác định vị trí của chúng trong bảng hệ thống tuần hoàn. Gả: Cấu hình electron của X là: s s p 6 3s 3p 5. Cấu hình electron của Y là: s s p 6 3s 3p 6 4s. Từ cấu hình electron của X, Y ta có thể suy ra được vị trí của chúng trong bảng hệ thống tuần hoàn: X nằ ở ô số 7, chu kì 3, thuộc nhó VII A và Y nằ ở ô số 0, chu kì 4, thuộc nhó II A.. Gả thích sự bến đổ năng lượng on hoá của các nguyên tố sau: Nguyên tố S P S Cl I (kj/ol) 786 0 000 5 Gả: Trong ột chu kì I tăng theo chều tăng của số hệu nguyên tử do lực hút gữa hạt nhân nguyên tử và electron ngoà cùng ạnh dần nên năng lượng cần để bứt ột electron ra khỏ lớp vỏ electron cũng tăng lên. Nhưng cũng có sự bất thường đó là: I (P) > I (S) ặc dù P đứng trước S trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Cấu hình electron của P: s s p 6 3s 3p 3. Cấu hình electron của S: s s p 6 3s 3p 4. Ta thấy cấu hình electron của P phân lớp p đã bán bão hoà nên bền vững còn phân lớp p của S đang được đền vào nên năng lượng cần để dứt electron từ lớp vỏ electron của nguyên tử P lớn hơn của S. Phần 3. La hoá obtan.. Khá nệ. - Thuyết la hoá cho rằng ột số obtan có ức năng lượng gần bằng nhau kh tha ga lên kết có xu hướng tổ hợp vớ nhau để tạo ra các obtan la hoá có năng lượng thấp hơn, lên kết hình thành bở sự xen phủ các obtan la hoá sẽ bền vững hơn. - Số obtan la hoá tạo thành bằng tổng số obtan nguyên tử tha ga la hoá và các obtan la hoá tạo ra có năng lượng tương đương. - Kểu la hoá của nguyên tử có thể xác định dựa trên gá trị thực nghệ của góc lên kết, ví dụ góc lên kết HOH trong phân tử nước có gá trị 04 8' gần vớ gá trị 09 8' như vậy nguyên tử O trong phân tử H 0 la hoá sp 3. Ngườ ta cũng có thể dự đoán kểu la hoá của nguyên tử trên lí thuyết bằng tổng số lên kết xích a (σ) à nguyên tử tạo ra và số cặp electron tự do của nguyên tử (H). Gá trị của H tính được bằng, 3, 4, 5, 6 tương ứng vớ các trạng thá la hoá sp, sp, sp 3, sp 3 d, sp 3 d. VD. H-O-H, H 0 + 4 O la hoá sp 3. OS O, H S + 3 S la hoá sp. - Dạng hình học: la hoá sp dạng hình học là đường thẳng (BeH ), la hoá sp dạng hình học là hình ta gác (BF 3 ), la hoá sp 3 dạng hình học là hình tứ dện (CH 4 ), la hoá sp 3 d dạng hình học là hình lưỡng tháp ta gác (PCl 5 ), la hoá sp 3 d dạng hình học là hình bát dện đều (SF 6 ).. Một số loạ lên kết. 6
- Lên kết on: là lên kết được hình thành do lực hút gữa các on ang đện trá dấu (Hệu độ â đện lớn hơn,77). VD: NaCl, KCl, LCl, - Lên kết cộng hoá trị là lên kết hoá học được hình thành bở cách góp chung electron (Hệu độ â đện nhỏ hơn,77). VD: NH 4 +, CO, N, C H, Không có ranh gớ rõ rệt gữa lên kết cộng hoá trị và lên kết on. VD. BF 3 là hợp chất cộng hoá trị, NaH có hệu độ â đện là,7 ang bản chất là lên kết on. - Trong thực tế, nếu hệu độ â đện lớn hơn thì chắc chắn là lên kết on. - Nếu,77 < ΔX < xảy ra các trường hợp sau: +) A, B đều là ph k thì đây là lên kết cộng hoá trị. +) A là k loạ, B là ph k thì AB tạo thành bở lên kết on. - Các hdrua k loạ kề, kề thổ ặc dù có hệu độ â đện nhỏ hơn,77 nhưng vẫn ang bản chất là lên kết on. 3. Thuyết sức đẩy gữa các cặp electron hoá trị và dạng hình học phân tử. a) Mô hình VSEPR. - Công thức phân tử của ột chất chỉ cho ta bết số nguyên tử trong phân tử à không cho bết được hình dạng hoá học của phân tử à không cho bết được hình dạng hoá học của phân tử nghĩa là chưa bết được ột số tính chất suy ra trực tếp từ các đặc trưng hình học của phân tử. Ví dụ các phân tử H 0 và H S có dạng góc nên ở trạng thá lỏng, chúng là những dung ô tuyệt vờ đố vớ các chất on trong kh các chất tương tự chúng như C0 hay CS có dạng thẳng và chỉ dung là dung ô cho các phân tử cộng hoá trị. Trong thực tế bết số nguyên tử X kết hợp vớ nguyên tử trung tâ A chưa đủ để xác định cấu trúc phân tử AX vì chính số electron hoá trị tổng cộng N e ớ đóng va trò quyết định. - Xuất phát từ ý tưởng các cặp electron hoá trị của ột nguyên tử luôn đẩy lẫn nhau, R.J.Gllespe đã đưa ra quy tắc tên đoán sự định hướng các lên kết xung quanh ột nguyên tử trung tâ của phân tử hoặc on gọ là "thuyết sự đẩy các cặp electron của những lớp hoá trị", vết tắt là VSEPR (từ Tếng Anh: Valence Shell Electronc Par Repusons). - Nộ dung: Mọ cặp electron lên kết và không lên kết (cặp electron tự do) của lớp ngoà đều cư trú thống kê ở cùng ột khoảng cách đến hạt nhân, trên bề ặt quả cầu à hạt nhân nằ ở tâ. Các electron tương ứng sẽ ở vị trí xa nhau nhất để lực đẩy của chúng gả đến cực tểu. - Mô hình VSEPR: Xét phân tử AX E n trong đó nguyên tử X lên kết vớ nguyên tử ở trung tâ A bằng những lên kết σ và n cặp electron không lên kết hay cặp electron tự do E. Kh đó tổng + n xác định dạng hình học của phân tử: + n phân tử thẳng + n 3 phân tử phẳng ta gác + n 4 phân tử tứ dện + n 5 phân tử tháp đô đáy ta gác (lưỡng tháp ta gáp) + n 6 phân tử tháp đô đáy vuông (bát dện) + n 7 phân tử tháp đô đáy ngũ gác b) Têu chí so sánh. - Thứ tự lực đẩy gữa các cặp electron như sau: klk - klk > klk - lk > lk - lk Trong đó: klk - là cặp electron không lên kết (E) lk - là cặp electron lên kết. - Một electron độc thân đẩy yếu hơn ột cặp electron. 4. Bà tập. 7
+ Bà. Xác định dạng hình học của on, phân tử: NH 4, PCl5, NH 3, SF 6, XeF 4, ClF 3, BrF 5 và xác định trạng thá la hoá của nguyên tử trung tâ. Bà. Vết công thức Lews của các chất sau: H SO 3, H SO 4, HAlO, Al(OH) 3, Al O 3, NaHSO 3, Al S 3. Bà 3. Cho các hợp chất sau: K SO 4, CaOCl, Mg(NO 3 ), Fe(HCO 3 ). Trong các hợp chất trên, hợp chất nào tạo thành từ lên kết on hay cộng hoá trị? Bà 4. Cho các chất sau: CO, F, NH 3, H S. - Chất nào dễ hoá lỏng nhất? - Chất nào dễ tan trong nước nhất? Bà 5. Bản chất của các dạng lên kết: N, AgCl, NH 3, H O, NH 4 NO 3. C. Lí thuyết về phản ứng hoá học. Tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học. Phần. Nguyên lí thứ nhất của nhệt động học.. Đẳng tích. - Thể tích hệ không thay đổ, hệ không thực hện công: Q V ΔU (Hệu ứng nhệt đẳng tích). - Ứng dụng: được sử dụng để tính ΔU, ΔH, Q P, Q V, T. VD. Cho phản ứng: NH 3 + 0,5O N H 4 + H 0 ΔH 0-86 (kj/ol) Nếu hỗn hợp ban đầu gồ: (ol) NH 3 và 0,5 (ol) O thì nhệt của phản ứng ở thể tích không đổ là bao nhêu? Gả: Δn - - 0,5 -,5 (ol) ΔU -43.0 3 - (-,5).8,345.98 39,84 (J) Vậy nhệt của phản ứng ở thể tích không đổ là 39,84 (J).. Đẳng áp. Áp suất hệ không đổ: Q P ΔU + A ΔU + Δn.R.T (Hệu ứng nhệt đẳng áp). Nếu P hệ không đổ thì: Q P ΔH. Trong đó: - ΔU là bến thên nộ năng. - Δn là bến thên số ol khí: Δn n khí sau phản ứng - n khí trước phản ứng. - A là công thực hện: A P.ΔV. - R là hằng số khí: R,978 (cal.ol -.K - ) R 8,345 (J.ol -.K - ). - T là nhệt độ tuyệt đố: T C + 73,5. Phần. Nguyên lí thứ ha của nhệt động học.. Entrop (S). - S là đạ lượng đặc trưng cho ức độ hỗn loạn. ΔS tổng ΔS hệ + ΔS ô trường xung quanh ΔH T ΔS. Ta có công thức ΔS p T ΔS + ΔC.ln T Trong đó ΔC P là nhệt dung: ΔC P C P (sản phẩ) - C P (chất đầu). - ΔS > 0: quá trình tự dễn bến. - ΔS < 0: quá trình không tự dễn ra hoặc xảy ra theo chều ngược lạ. Trong ột phản ứng hoá học thì: ΔS phản ứng S (sản phẩ) - S (chất ban đầu) - Ứng dụng: được sử dụng để tính ΔS, ΔG, ΔH, T.. Năng lượng tự do Gp (G). ΔG ΔH - T.ΔS 8
Trong ột phản ứng hoá học thì: ΔG G (sản phẩ) - G (chất ban đầu). - Nếu ΔG < 0: quá trình tự dễn bến. - Nếu ΔG 0: hệ đạt trạng thá cân bằng. - Nếu ΔG > 0: quá trình không tự dễn bến hoặc dễn ra theo chều ngược lạ. VD. Cho phản ứng: N H 4 + O N + H 0 Bết ΔH 0 98 (N H 4 ) 50,75 (kj/ol), ΔS 0 98 (N H 4 ) 40 (J/ol.K) ΔH 0 98 (H 0) -86 (kj/ol), ΔS 0 98 (H 0) 66,6 (J/ol.K). ΔS 0 98 (N ) 9 (J/ol.K), ΔS 0 98 (O ) 05 (J/ol.K). Tính ΔH 0 98, ΔS 0 98, ΔG 0 98 của phản ứng đã cho. Đáp số: ΔH 0 98-6,75 (kj/ol) ΔS 0 98-0,8 (J/ol) ΔG 0 98-586,75 (kj/ol). - Ứng dụng: gúp ta tính được ΔH theo ΔG và ΔS, gúp ta đánh gá được dễn bến của các quá trình. Phần 3. Tốc độ phản ứng.. Kến thức về tốc độ phản ứng. Cho phản ứng: aa + bb dd + ee Ta có: v ΔC Δt b Δt d Δt e Δt - A - ΔC B ΔC D ΔC E phản ứng a Trong đó: ΔC là bến thên nồng độ. Δt là thờ gan phản ứng.. Phương trình của định luật tác dụng khố lượng. Cho phản ứng: aa + bb dd + ee a b Ta có: v k.c A.CB - k là hằng số tốc độ phản ứng phụ thuộc vào yếu tố: bản chất của chất phản ứng và nhệt độ. - Phương trình trên chỉ áp dụng cho ột số phản ứng đơn gản. a) Đố vớ phản ứng đơn gản. Hệ số cũng chính là bậc phản ứng rêng của chất đó nên: v k.c A a.cb b thì bậc của phản ứng chính là a + b. n b) Đố vớ phản ứng phức tạp: v k.c A.CB (n a; b). - n là bậc phản ứng rêng của A - là bậc phản ứng rêng của B n + là bậc của phản ứng Để xác định được bậc phản ứng của những phản ứng phức tạp ta là như sau: a b TN : v k.a.b a b TN : v k.a.b a v Từ thí nghệ trên ta suy ra A, từ đó ta tì được a là bậc phản ứng v A rêng của A. Là tương tự như vậy đố vớ chất còn lạ rồ cộng các bậc phản ứng rêng của các chất lạ ta được bậc của phản ứng. 3. Phương trình bểu Τ -T) dễn / 0sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nhệt độ. ( Ta có: v v.γ - Trong đó: v, v là tốc độ phản ứng ở nhệt độ T, T. 9
γ là hệ số nhệt độ cho bết tốc độ phản ứng tăng lên bao nhêu lần kh nhệt độ tăng 0 C. - Kh tến hành phản ứng ở nhệt độ khác nhau, do nồng độ các chất không đổ nên ta v có: k t. v k t 4. Phương trình của thuyết va chạ hoạt động. -E / R.T Ta có: N hoạt động N a 0. e Trong đó: N là số va chạ, R là hằng số khí, T là nhệt độ phản ứng, e là cơ số ln. E a là năng lượng tố thểu để ột phản ứng xảy ra. E a E 3 - E ΔH E - E : nếu ΔH < 0 thì đây là quá trình toả nhệt, nếu ΔH > 0 đây là quá trình thu nhệt. -E / R.T 5. Phương trình Arênut: k A.e a Trong đó: k là hằng số tốc độ phản ứng ở nhệt độ T, R là hằng số khí, A là tha số Arênut đặc trưng cho tính định hướng của phản ứng, E là cơ số ln. Từ phương trình Arênut ta có thể rút ra được phương trình: k E ln a - k R T T Dựa vào bểu thức trên ta có thể tính được năng lượng hoạt hoá của ột phản ứng. VD. Ở 7 C nồng độ của chất trong phản ứng bậc gả ột nửa sau 5000(s). Ở 37 C nồng độ chất đó gả ột nửa chỉ sau 000(s). Hãy tính E a của phản ứng. Đáp số: E a 444(J). 6. Động học của ột số phản ứng đơn gản. a) Phản ứng bậc. Dạng A Sản phẩ N k.ln 0 t N, trong đó k là hằng số tốc độ phân huỷ (phản ứng), t là thờ gan, N 0 là t nồng độ ban đầu, N t là nồng độ tạ thờ để t. ΔC b) Phản ứng bậc 0. k v. Δt Phần 4. Cân bằng hoá học. Cho phản ứng: aa + bb dd + ee. Hằng số cân bằng. a) Hằng số cân bằng nồng độ (dung dịch, chất khí). [D] d.[e] e k c [A] a.[b] b Trong đó [ ] là nồng độ tạ thờ để cân bằng của ột chất. b) Hằng số cân bằng tính theo áp suất (chất khí). P d e D. P k E p P a. P b A B Trong đó P X là áp suất rêng phần của ột chất khí trong hỗn hợp khí. Áp suất rêng phần của ột chất khí trong hỗn hợp khí bằng tích của áp suất hệ vớ thương số ol chất khí đó cha cho tổng số ol khí. 0
Ta có: P hệ P A + P B + P D + P E Bểu thức lên hệ: K P K C.(R.T) Δn - R là hằng số khí: R 0,08 nếu P tính bằng at, V tính bằng lít R 6400 nếu P tính bằng Hg, V tính bằng l. - T là nhệt độ tuyệt đố - Δn là bến thên số ol khí. Ứng dụng: gúp ta tính được K C theo K P và ngược lạ. c) Hằng số cân bằng tính theo phần ol. d e N. N D E N a b A B K N. N n Trong đó: N A A n, n N B B n, Ta có: N A + N B + N D + N E n N D D n, n N E E n. Δn Bểu thức lên hệ: K P K N. P hệ (Δn là bến thên số ol). d) Hằng số cân bằng tính theo ol chất. d e n D. n K E n (n là số ol của chất). n. n a A b B Bểu thức lên hệ: P K h P K n. n K Δn Trong đó P h là áp suất của hệ, Δn là bến thên số ol chất khí, n K là tổng số ol khí.. Mố lên hệ gữa ΔG 0 và hằng số cân bằng. Ta có công thức: ΔG ΔG 0 + R.T.lnK Trong đó: ΔG 0 là bến thên ΔG ở đều kện têu chuẩn (5 C và at), ΔG 0 phản ứng G 0 sản phẩ - G 0 chất ban đầu. R là hằng số khí (được bểu thị theo đơn vị năng lượng). K là hằng số cân bằng. - Kh hệ đạt trạng thá cân bằng thì ΔG 0 nên ΔG -R.T.lnK - ΔG - Từ phương trình trên ta có thể tính được lnk: lnk. R. T VD. Cho phản ứng: N H 4 + O N + H 0. Bết ΔG -986,75 (kj/ol), hãy tính K của phản ứng. Đáp số: K 0 03. K * Phương trình Van't Hoff: ΔH ln - K R T T. - K, K là hằng số cân bằng tạ thờ để T, T, - T, T là nhệt độ tuyệt đố, - R là hằng số khí, - ΔH là hệu ứng nhệt của phản ứng. * Ứng dụng: Từ phương trình Van't Hoff ta có thể tính được hằng số cân bằng của phản ứng ở nhệt độ khác nhau hoặc có thể tính được ΔH của phản ứng. Copyrght 007. Created by longtheugacbg Vn-Zoo.Co.