THẾ ĐẲNG ÁP VÀ CHIỀU CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC

Chia sẻ: Nguyen Van Huy | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

259
lượt xem 71
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TÀI LIỆU THAM KHẢO - THẾ ĐẲNG ÁP VÀ CHIỀU CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: THẾ ĐẲNG ÁP VÀ CHIỀU CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC

Chương VII THẾ ĐẲNG ÁP và CHIỀU CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
QUÁ TRÌNH THUẬN NGHỊCH VÀ BẤT THUẬN NGHỊCH • Tính chất của quá trình thuận nghịch:  Xảy ra với tốc độ vô cùng chậm.  Công hệ sinh ra là cực đại. EOS
Các quá trình được xem gần như là quá trình thuận nghịch  Quá trình chuyển pha ở đúng điều kiện nhiệt độ và áp suất chuyển pha.  Quá trình tăng hay giảm nhiệt độ vô cùng châm.  Quá trình dãn nở đẳng nhiệt vô cùng chậm của khí lý tưởng.  Các phản ứng hoá học diễn ra ở rất gần với điều kiện cân bằng.
XÁC SUẤT NHIỆT ĐỘNG W Trạng thái vĩ mô- xác định bằng những thông số trạng thái như : nhiệt độ , áp suất , nồng độ…. Trạng thái vi mô- xác định bằng những giá trị đặc trưng tức thời của mỗi phân tử như vị trí, tốc độ , chiều chuyển động. Xác suất nhiệt động W là tổng số trạng thái vi mô ứng với mỗi trạng thái vĩ mô của hệ.(W>>1)
Xác suất nhiệt động W Xác suất nhiệt động W là thước đo độ hỗn loạn của hệ.
II. KHÁI NIỆM VỀ ENTROPY • 1.Định nghĩa • 2.Entropy tiêu chuẩn • 3.Tính chất
∆ H chưa thể xem là đại Các quá trình tự phát lượng tiêu chuẩn để tiên Nước chảy theo chiều đoán chiều và giới hạn làm giảm thế năng quá trình. …quá trình bay hơi nước tự Quá trình toả xảy ra là quá nhiệt trình thu nhiệt
Trong hệ cô lập, quá trình khuếch tán diễn ra theo chiều hướng làm tăng độ hỗn loạn của hệ Tự phát Quá trình khuếch tán các khí tự diễn ra có ∆ H=0 Không tự phát
Quá trình nóng chảy, bay hơi tự diễn ra có ∆ H >0 Trong hệ cô lập, các quá trình tự phát diễn ra theo chiều hướng đi từ trạng thái có độ hỗn loạn thấp đến trạng thái có độ hỗn loạn cao.
Entropy Entropy (S) là thước đo độ hỗn loạn trạng thái của hệ. HỆ THỨC BOLTZMANN R S = ln W = k ln W N0 Entropy là hàm trạng thái Entropy là thông số dung độ. K- hằng số Boltzmann S= RlnW (tính cho một mol chất) = 1.38 x 10-23 J/K W- xác suất nhiệt động
Định luật Nernst Nguyên lý III của nhiệt động học Ở không độ tuyệt đối (0K) mọi đơn chất cũng như mọi hợp chất ở dạng tinh thể hoàn hảo đều có entropy bằng không. W=1 →S0=0 Biến thiên Entropy (∆ S0) trong các quá trình biến đổi các chất ở dạng tinh thể hoàn hảo đều bằng không ở 0K. Ví dụ: ở 0K phản ứng C(gr)+O2(r) = CO2(r) ∆ S0=0
ENTROPY tiêu chuẩn S0298 • Trạng thái chuẩn 1atm, nhiệt độ 250C • Ký hiệu S0298 • Đơn vị J/mol.K hay cal/mol.K • 1 cal/mol.K= 1đ.v.e
TÍNH CHẤT ENTROPY Hệ càng phức tạp, phân tử càng phức tạp thì entropy càng lớn. • Ví dụ : S0298(O) < S0298(O2) < S0298(O3) S0298(NO) < S0298(NO2)
Entropy, S Entropy của các hợp chất tinh thể Entropy ion phụ thuộc vào lực hút tĩnh điện. Soo ((J/K•mol) S J/K•mol) MgO 26.9 MgO 26.9 NaF 51.5 NaF 51.5
• Đối với cùng một chất thì ở các trạng thái rắn, lỏng, khí entropi có giá trị khác nhau và tăng dần. S(rắn)
ENTROPY tiêu chuẩn ở 298K S°298 (J/mol.K) S°298 (J/mol.K) Chất Chất H2O(l) 69.9 NaCl(r) 72.3 H2O(k) 188.8 NaCl(aq) 115.5 I2(r) 116.7 Na2CO3(r) 136.0 I2(k) 260.6 CH4(k) 186.3 Na(r) 51.5 C2H6(k) 229.5 K(r) 64.7 C3H8(k) 269.9 Cs(r) 85.2 C4H10(k) 310.0
Nhiệt độ tăng làm tăng entropy, ngược lại áp suất tăng làm giảm entropy • S0298H2O (lỏng) < S0350H2O (lỏng) • S400H2O (khí, 3 atm ) < S450H2O (khí, 1atm)
…và tăng nhanh của nhiệttquá trình trong suố độ Entropy là hàm chuyển pha. Entropy luôn tăng theo nhiệt độ…
Các quá trình này làm tăng entropy (∆ S > 0) Phản ứng hoá học C(gr) + CO2(k) = 2CO (k) ; ∆ n=1>0 → ∆ V >0 → ∆ Spư >0 N2(k) + 3H2(k) = 2NH3(k); ∆ n= -2
Q1 > Q2 Q Q Q T δQ > δQ T T T ⇒ ∆S ≥ ∫ ∆S ≥ ; dS ≥ 1 2 T ∆S T ∆S T ∆S < ∆S > 1 2 1 2 ∆S ~ Q ∆ S ~ 1/ T Quá trình thuận nghịch đẳng TN, QTN, ATN nhiệt QTN / T = ∆ S 1● ●2 U1, S1,T U2,S2,T ∆ U = QTN - ATN = QBTN – ABTN BTN, QBTN, ABTN ATN > ABTN → QTN > QBTN