Giáo trình Hóa đại cương A - Đặng Đình Khôi
7. Moâ taû vaénén taét noäi dung hoïc phaànàn:
Moân Hoùaùa Ñaïi Cöông A cung caápáp cho sinh vieân
nhöõng kieán thöùc ñaïi cöông caànàn thieát veà caáu taïo
chaát (caáu taïo nguyeân töû, phaân töû, lieân keátát hoùa
hoïc ) ñöôïc xaây döïng döïa treân lyù thuyeát cô hoïc
löôïng ïng töû hieänän ñaïi, vaø veà caùc qui luaät dieãn ra
cuûa caùc quaù trình hoùa hoïc (ñoäng löïc, chieàu,
möùc ñoä, toác ñoä, cô cheá, caùc ñieàu kieänän xaûyûy ra )
treân cô sôû caùc lyù thuyeát nhieät ñoäng äng hoïc.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Hóa đại cương A - Đặng Đình Khôi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Hóa đại cương A - Đặng Đình Khôi
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC TOÂN ÑÖÙC THAÉNG KHOA KHOA HOÏC ÖÙNG DUÏNG -----# "----- MOÂN HOÏC HOÙA ÑAÏI CÖÔNG A GIAÛNG VIEÂN: ThS. ÑAËNG ÑÌNH KHOÂI 1Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 1 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG A ÑEÀ CÖÔNG CHI TIEÁT MOÂN HOÏC Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 2 1. Teânâ hoïïc phaààn: Hoùùa Ñaïïi Cöông A 2. Soáá tín chæ: 3. 3. Trình ñoää: Cho sinh vieânâ naêmê thöùù 1. 4. Phaânâ boåå thôøøi gian: (2 lyùù thuyeáát, 1 baøøi taääp) 5. Ñieààu kieään tieânâ quyeáát: khoângâ 6. Muïïc tieâuâ cuûûa hoïïc phaààn: Cung caááp cho sinh vieânâ nhöõngõ kieáán thöùùc ñaïïi cöông veàà hoùùa hoïïc 2Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 3 7. Moââ taûû vaéén taéét noääi dung hoïïc phaààn: Moânâ Hoùùa Ñaïïi Cöông A cung caááp cho sinh vieânâ nhöõngõ kieáán thöùùc ñaïïi cöông caààn thieáát veàà caááu taïïo chaáát (caááu taïïo nguyeânâ töûû, phaânâ töûû, lieânâ keáát hoùùa hoïïc) ñöôïïc xaâyâ döïïng döïïa treânâ lyùù thuyeáát cô hoïïc löôïïng töûû hieään ñaïïi, vaøø veàà caùùc qui luaäät dieãnã ra cuûûa caùùc quaùù trình hoùùa hoïïc (ñoääng löïïc, chieààu, möùùc ñoää, toáác ñoää, cô cheáá, caùùc ñieààu kieään xaûûy ra) treânâ cô sôûû caùùc lyùù thuyeáát nhieäät ñoääng hoïïc. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 4 8. Nhieääm vuïï cuûûa sinh vieânâ : - Döïï lôùùp - Laøøm baøøi taääp 9. Taøøi lieääu hoïïc taääp: - Saùùch, giaùùo trình chính: [1] BAØØI GIAÛÛNG TOÙÙM TAÉÉT HOÙÙA HOÏÏC ÑAÏÏI CÖÔNG A Nguyeãnã Ñình Soa, Khoa KHÖD, Tröôøøng ÑHBC Toânâ Ñöùùc Thaééng, 2001. 3Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 5 [2] BAØØI TAÄÄP HOÙÙA HOÏÏC ÑAÏÏI CÖÔNG Nguyeãnã Kim Phuïïng, Löông Thò Söûûu, Khoa KHÖD, Tröôøøng ÑHBC Toânâ Ñöùùc Thaééng, 2001. 10. Tieâuâ chuaåån ñaùùnh giaùù sinh vieânâ : - Thi giöõaõ hoïïc kyøø (2 laààn): chieáám 30% ñieååm hoïïc phaààn. - Thi cuoáái kyøø: 70% ñieååm hoïïc phaààn. 11. Thang ñieååm : 10 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 6 12. Noäi dung chi tieát hoïc phaàn: CHÖÔNG I Caááu taïïo nguyeânâ töûû vaøø heää thoááng tuaààn hoaøøn caùùc nguyeânâ toáá hoùùa hoïïc. CHÖÔNG II Lieânâ keáát hoaùù hoïïc vaøø caááu taïïo phaânâ töûû. 4Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 7 CHÖÔNG III: Nhieät ñoäng löïc hoïc cuûa caùc quaù trình hoùa hoïc. CHÖÔNG IV: Ñoäng hoïc cuûa phaûn öùng hoùa hoïc. CHÖÔNG V: Dung dòch CHÖÔNG VI: Ñieän hoùa hoïc Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 8 CHÖÔNG I CAÁÁU TAÏÏO NGUYEÂN TÂ ÖÛÛ VAØØ HEÄÄ THOÁÁNG TUAÀÀN HOAØØN CAÙÙC NGUYEÂN TOÂ ÁÁ HOÙÙA HOÏÏC 5Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 9 1.1 NHÖÕNG KHAÙI NIEÄM VAØ ÑÒNH LUAÄT CÔ SÔÛ CUÛA HOÙA HOÏC 1.1.1 Nguyeân töû vaø phaân töû 1.1.2 Khoái löôïng nguyeân töû, khoái löôïng phaân töû vaø khaùi nieäm mol 1.1.3 Nguyeân toá hoùa hoïc 1.1.4 Chaát hoùa hoïc 1.1.5 Ñôn chaát vaø hôïp chaát Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 10 1.1.6 Ñònh luaät baûo toaøn khoái löôïng 1.1.7 Ñònh luaät thaønh phaàn khoâng ñoåi 1.1.8 Ñònh luaät tyû leä boäi 1.1.9 Ñònh luaät tyû leä theå tích 1.1.10 Ñònh luaät Boyle-Mariotte vaø Charler-Gay-Lussac 1.1.11 Ñònh luaät Avogadro 6Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 11 1.1.12 ÑÖÔNG LÖÔÏNG VAØ ÑÒNH LUAÄT ÑÖÔNG LÖÔÏNG Ñöông löôïng cuûa moät nguyeân toá, moät hôïp chaát laø soá phaàn khoái löôïng cuûa nguyeân toá hay hôïp chaát ñoù keát hôïp hoaëc thay theá vöøa ñuû vôùi 1,008 phaàn khoái löôïng hydro hoaëc 8 phaàn khoái löôïng oxy. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 12 Ñònh luaät ñöông löôïng: Caùc nguyeân toá hoùa hoïc keát hôïp vôùi nhau theo nhöõng löôïng khoái löôïng tyû leä vôùi ñöông löôïng cuûa chuùng: B A B A Ñ Ñ m m = 7Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 13 Trong moät öùng hoùa hoïc soá ñöông löôïng cuûa caùc chaát tham gia phaûn öùng phaûi baèng nhau hoaëc trong caùc phaûn öùng hoùa hoïc moät ñöôïng löôïng cuûa chaát naøy chæ keát hôïp hoaëc thay theá moät ñöông löôïng chaát khaùc maø thoâi. n AÑ = Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 14 Ñöông löôïng cuûa moät nguyeân toá phuï thuoäc vaøo KLNT vaø traïng thaùi hoùa trò cuûa nguyeân toá: Ñöông löôïng hôïp chaát vaø soá ion trao ñoåi coù quan heä: n MÑ = M, n laø khoái löôïng vaø soá ion hoùa trò (Soá e trao ñoåi) phaân töû cuûa hôïp chaát. Ñöông löôïng gam cuûa moät chaát laø löôïng tính baèng gam cuûa chaát ñoù coù soá ño baèng ñöông löôïng cuûa noù. 8Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 15 1.1.13 PHÖÔNG TRÌNH TRAÏNG THAÙI KHÍ Ñoái vôùi khí thöïc: Ñoái vôùi khí lyù töôûng : RT M mPVhaynRTPV == ( ) nRTbV V aP 2 =−⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ + Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 16 1.1.14 XAÙC ÑÒNH KHOÁI LÖÔÏNG NGUYEÂN TÖÛ VAØ PHAÂN TÖÛ a. Theo tyû khoái cuûa khí vaø hôi. b. Döïa treân phöông trình: Clapeyron – Mendeleev. c. Xaùc ñònh khoái löôïng phaân töû chaát tan. + Phöông phaùp nghieäm soâi vaø nghieäm ñoâng. + Phöông phaùp thaåm thaáu. d. Phöông phaùp söùc caêng beà maët. 9Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 17 1.1.14 XAÙC ÑÒNH ÑÖÔNG LÖÔÏNG a. Döïa theo ñònh nghóa ñöông löôïng. b. Döïa treân ñònh luaät ñöông löôïng. c. Döïa theo moái lieân quan giöõa ñöông löôïng Ñ, khoái löôïng nguyeân töû A vaø hoaù trò n. d. Xaùc ñònh ñöông löôïng cuûa axit vaø baz. e. Xaùc ñònh ñöông löôïng cuûa muoái. f. Xaùc ñònh ñöông löôïng cuûa chaát oxy hoùa vaø khöû. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 18 a. Nguyeân töû vaø caùc haït electron (e), proton, neutron: Nguyeân töû goàm 2 thaønh phaàn chính: haït nhaân vaø e: Haït nhaân mang ñieän tích döông. Electron mang ñieän tích aâm Trong nguyeân töû caùc e chuyeån ñoäng trong xung quanh haït nhaân taïo neân lôùp voû e. 1.2 KHAÙI NIEÄM VEÀ NGUYEÂN TÖÛ VAØ QUANG PHOÅ NGUYEÂN TÖÛ 1.2.1 NGUYEÂN TÖÛ VAØ QUANG PHOÅ NGUYEÂN TÖÛ 10 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 19 Trong moät nguyeân töû trung hoøa: Soá e = soá proton (Z) = soá hieäu nguyeân töû (Z) = trò soá ñieän tích haït nhaân nguyeân töû (Z) Khoái löôïng haït nhaân = (Z+N) ñvC. Khoái löôïng nguyeân töû = (Z+N)x1ñvC + ex549.10-6 ñvC. Tính gaàn ñuùng : Khoái löôïng nguyeân töû = (Z+N)x1ñvC = (Z+N) ñvC. Soá khoái = Toång soá haït Proton vaø Neutron: A = Z + N. Kyù hieäu nguyeân töû : XAZ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 20 0001,0086651,674929.10 -27Neutron +1+4,802298.10 -10+1,602177.10 -191,0072771,672623.10 -27Proton -1-4,802298.10 -10-1,602177.10 -190,0005499,109390.10 -31Electron Ñôn vò eCulongCulongñvCKgÑônvò Töông ñoáiTuyeät ñoái Töông ñoáiTuyeät ñoái Ñieän tíchKhoái löôïng Haït 11 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 21 b. Khaùi nieäm veà quang phoå nguyeân töû Quang phoå cuûa nguyeân töû laø quang phoå vaïch, nghóa laø goàm moät soá vaïch rieâng bieät coù maøu saéc nhaát ñònh töông öùng vôùi nhöõng tia böùc xaï coù böôùc soùng xaùc ñònh, ñaëc tröng cho nguyeân toá ñoù. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 22 1.3 CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ Lyù thuyeát caáu taïo nguyeân töû hieän ñaïi cô sôû treân cô hoïc löôïng töû (CHLT), ra ñôøi vaøo ñaàu theá kyû XX . 1.3.1. CAÙC LUAÄN ÑIEÅM CÔ BAÛN CUÛA CH LT 12 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 23 a. Baûn chaát soùng - haït cuûa caùc haït vi moâ: -Haït vi moâ (coù kích thöôùc r, khoái löôïng m voâ cuøng nhoû beù, coù toác ñoä chuyeån ñoäng v raát lôùn) nhö aùnh saùng (photon), electron, nguyeân töû, phaân töû vöøa coù baûn chaát haït (ñaëc tröng baèng m, r, v), vöøa coù baûn chaát soùng (ñaëc tröng baèng böôùc soùng λ, toác ñoä v), theå hieän trong bieåu thöùc: λ = mv h Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 24 h: haèng soá Planck; m, v: khoái löôïng, toác ñoä haït vi moâ; λ: böôùc soùng. Phaùt bieåu: Haït vi moâ coù khoái löôïng m khi chuyeån ñoäng vôùi toác ñoä v seõ taïo neân soùng truyeàn ñi vôùi böôùc soùng λ. b. Nguyeân lyù baát ñònh Heisenberg: “ Khoâng theå xaùc ñònh chính xaùc ñoàng thôøi caû toác ñoä laãn vò trí cuûa haït vi moâ”: Δx × Δv ≥ m h π2 = m h 13 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 25 Δ x, Δ v: ñoä baát ñònh veà vò trí vaø toác ñoä; ħ = π2 h -Keát luaän: haït vi moâ khi bieát chính xaùc toác ñoä chuyeån ñoäng thì khoâng theå bieát ñöôïc chính xaùc ñöôøng ñi, chæ coù theå bieát ñöôïc xaùc suaát coù maët cuûa noù ôû choã naøo ñoù trong khoâng gian maø thoâi. c. Phöông trình soùng Schrödinger: - YÙ nghóa, vai troø: - Phöông trình soùng Schrödinger moâ taû söï chuyeån ñoäng cuûa moät haït vi moâ trong tröôøng theá naêng V: Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 26 x, y, z: toïa ñoä; m: khoái löôïng haït vi moâ; h: haèng soá Planck. E: naêng löôïng toaøn phaàn; V: theá naêng cuûa haït vi moâ phuï thuoäc x, y, z. ψ: haøm soùng (ñoái vôùi caùc bieán x, y, z) moâ taû söï chuyeån ñoäng cuûa haït vi moâ . 0]VE[ h m8 zyx 2 2 2 2 2 2 2 2 =ψ−π+∂ ψ∂+∂ ψ∂+∂ ψ∂ 14 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 27 -YÙ nghóa: ψ ñaëc tröng cho traïng thaùi chuyeån ñoäng cuûa haït vi moâ lieân quan vôùi xaùc suaát coù maët cuûa haït vi moâ: ψ² dv xaùc ñònh xaùc suaát coù maët cuûa haït vi moâ trong theå tích dv vaø ψ² xaùc ñònh maät ñoä xaùc suaát coù maët cuûa haït vi moâ. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 28 Giaûi phöông trình soùng Schrödinger ñoái vôùi heä nguyeân töû naøy. Keát quaû: traïng thaùi cuûa e trong nguyeân töû hyñro ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc soá löôïng töû vaø ñöôïc ñaëc tröng baèng khaùi nieäm ñaùm maây e. a. Ñaùm maây e: - Khaùi nieäm: - Ñònh nghóa: 1.3.2. TRAÏNG THAÙI E TRONG NGUYEÂN TÖÛ HYÑRO VAØ CAÙC HAÏT TÖÔNG TÖÏ (HE+, LI2+) 15 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 29 b. Caùc soá löôïng töû vaø yù nghóa Caùc soá löôïng töû laø nhöõng soá nguyeân khoâng coù soá ño, xaùc ñònh haøm soùng ψ (traïng thaùi chuyeån ñoäng cuûa e) vaø goàm coù: soá löôïng töû chính n, soá löôïng töû orbital l, soá löôïng töû töø ml , soá löôïng töû spin ms . * Soá löôïng töû chính n vaø möùc naêng löôïng, lôùp e: - Xaùc ñònh naêng löôïng cuûa e: eV) n Z(x6,13J n Zx10.818,2E 2 2 2 2 18 n −=−= − Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 30 - n coù giaù trò nguyeân, döông, töø 1 ñeán ∞: 1 , 2 , 3 , , ∞. Giaù trò cuûa n giaùn ñoaïn. - Traïng thaùi naêng löôïng cuûa e ñöôïc xaùc ñònh baèng giaù trò nhaát ñònh cuûa n ñöôïc goïi laø möùc naêng löôïng. Möùc naêng löôïng coù giaù trò taêng theo giaù trò cuûa n. E∞<E3<E2<E1En ∞321n Nguyeân nhaân xuaát hieän quang phoå vaïch nguyeân töû. Ví duï: quang phoå nguyeân töû hyñro. 16 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 31 ∞n= n=4 n=3 n=2 n=1 Lyman Balmer Paschen Bracket Pfund E = -2.18*10 J 1 -18 E = -5.45*10 J 2 -19 E = -2.42*10 J 3 -19 E = -1.36*10 J 4 -19 E =0.00 J Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 32 - Caùc e coù cuøng möùc naêng löôïng hoïp thaønh lôùp e hay lôùp löôïng töû. Hieän coù 7 lôùp e, ñöôïc kyù hieäu nhö sau: n 1 2 3 4 5 6 7 K.h. K L M N O P Q * Soá löôïng töû orbital l vaø hình daïng ñaùm maây e, phaân möùc naêng löôïng vaø phaân lôùp e: - Soá löôïng töû l xaùc ñònh hình daïng ñaùm maây e. - l coù giaù trò nguyeân, döông töø 0 ñeán n −1: giaù trò cuûa n coù n giaù trò cuûa l cuõng nhö coù n hình daïng ñaùm maây e. Ví duï: öùng vôùi n=3 coù 3 giaù trò cuûa l laø 0, 1, 2 (3 −1) vaø coù 3 hình daïng ñaùm maây e. 17 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 33 - Ñoái vôùi nguyeân töû nhieàu e, l coøn xaùc ñònh caû traïng thaùi naêng löôïng cuûa e: goïi laø phaân möùc naêng löôïng. - Caùc e trong moãi lôùp löôïng töû coù cuøng phaân möùc naêng löôïng hoïp thaønh phaân lôùp e hay phaân lôùp löôïng töû. Caùc phaân lôùp e ñöôïc kyù hieäu: hgfdpsKyù hieäu 543210l Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 34 - Hình daïng caùc ñaùm maây e: • ÖÙng vôùi l = 0 (s): ñaùm maây e coù daïng khoái caàu. • ÖÙng vôùi l = 1 (p): ñaùm maây e coù daïng 2 khoái caàu bieán daïng tieáp xuùc nhau. • ÖÙng vôùi l = 2 (d): caùc ñaùm maây ña soá coù daïng 4 khoái caàu bieán daïng tieáp xuùc nhau.z y x z y x z y x dps 18 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 35 * Soá löôïng töû töø ml vaø söï ñònh höôùng cuûa ñaùm maây e, khaùi nieäm orbital nguyeân töû: - Soá löôïng töû ml xaùc ñònh söï ñònh höôùng trong khoâng gian cuûa ñaùm maây e. - ml coù giaù trò nguyeân, döông hay aâm, töø 0 ñeán ± l : moãi giaù trò cuûa l coù 2l +1 giaù trò cuûa ml vaø do ñoù coù 2l +1 caùch ñònh höôùng cuûa ñaùm maây e. Ví duï: öùng vôùi l = 2 ml coù 5 giaù trò (−2 , −1, 0 , +1, +2 ) vaø coù 5 caùch ñònh höôùng cuûa ñaùm maây e töông öùng. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 36 - ml ñaëc tröng cho töông taùc cuûa töø tröôøng ngoaøi (taùc duïng leân nguyeân töû ) vôùi töø tröôøng cuûa e. - Khaùi nieäm orbital electron nguyeân töû hay orbital nguyeân töû (AO): AO laø traïng thaùi cuûa e trong nguyeân töû ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc soá löôïng töû n , l , ml hay bôûi haøm soùng Ψ chöùa caùc thoâng soá n , l , ml (Ψn,l,m) . Moái lieân heä giöõa caùc soá löôïng töû n, l, ml vaø caùc lôùp, phaân lôùp e, soá AO, kyù hieäu (teân goïi) cuûa AO: 19 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 37 . 3s 3pz, 3px, 3py 3dz2 ,3dxz, 3dxz, 3dyz,3dx2-y2 9 1 3 5 0 0, ±1 0, ±1, ±2 s p d 0 1 2 M3 2s 2pz, 2px, 2py4 1 3 0 0, ±1 s p 0 1L2 1s110s0K1 Lôù p Phaân lôùp Kyù hieäu Soá ml Kyù hieäul Kyù hieäun A O Phaân lôùp Lôùp Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 38 Caùch ñònh höôùng cuûa caùc AO töông öùng vôùi n=2: px,, py, pz: ñònh höôùng theo caùc truïc x, y, z. dxy, dxz, dyz: ñònh höôùng theo caùc ñöôøng phaân giaùc cuûa caùc goùc taïo bôûi caùc truïc kyù hieäu töông öùng. : ñònh höôùng theo caùc truïc x, z. : ñònh huôùng chuû yeáu truïc z. 22 yxd − 2z d 20 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 39 z y s x y x y x z y p x z z py z px Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 40 z y d x y x z y x z dxz y x z d yz y x z dxy dx2 y2-z2 21 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 41 •Soá löôïng töû spin hay spin ms: - Spin ms xaùc ñònh traïng thaùi chuyeån ñoäng rieâng cuûa e: laø söï töï quay cuûa e xung quanh truïc cuûa mình. - ms chæ coù 2 giaù trò: +1/2(chieàu thuaän) −1/2(chieàu ngöôïc). Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 42 a. Naêng löôïng e vaø caùc hieäu öùng chaén, xaâm nhaäp : - Traïng thaùi cuûa e cuõng ñöôïc xaùc ñònh hoaøn toaøn bôûi 4 soá löôïng töû vaø caùc AO cuõng coù daïng nhö trong nguyeân töû hyñro. - E cuûa e trong nguyeân töû nhieàu e phuï thuoäc caû vaøo soá löôïng töû l. Ngoaøi löïc huùt giöõa haït nhaân vaø e coøn coù theâm löïc ñaåy giöõa caùc e vôùi nhau. Xuaát hieän 2 hieäu öùng: chaén vaø xaâm nhaäp. 1.3.2. TRAÏNG THAÙI ELECTRON TRONG NGUYEÂN TÖÛ NHIEÀU ELECTRON 22 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 43 • Hieäu öùng chaén: Z* = Z − S Z* laø ñieän tích hieäu duïng, S laø haèng soá chaén. Hieäu öùng chaén phuï thuoäc vaøo n, l : taêng leân khi soá lôùp e taêng. • Hieäu öùng xaâm nhaäp: Hieäu öùng xaâm nhaäp cuõng phuï thuoäc vaøo n, l. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 44 - Söï phaân boá caùc ph ... K ]M[ ]H][MOH[K ==→≈ −=== + + Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 310 * Muoái taïo bôûi axít yeáu vaø baz maïnh MA: A− + H2O ⇔ OH− + HA ma n m t2 m 2 m a n t CK K C KhhC )h1( hC K K ]A[ ]HA][OH[K ==→≈ −=== − − 156 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 311 * Muoái taïo bôûi axít yeáu vaø baz yeáu MOH: M+ + A− + H2O ⇔ MOH + HA ba n t 2 2 2 ba n t KK KKhh )h1( h KK K ]A][M[ ]HA][MOH[K ==→≈ −=== −+ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 312 5.5.4. Tính pH dung dòch muoái thuûy phaân: * Muoái taïo bôûi axít maïnh vaø baz yeáu: M+ + H2O ⇔ MOH + H+ b mn mb n mm K CK CK KCh.C]H[ ===+ pH = ½ (pKn− pKb− lg Cm) 157 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 313 * Muoái taïo bôûi axít yeáu vaø baz maïnh: A− + H2O ⇔ OH− + HA m ann a mn ma n mm C KK ]OH[ K]H[ K CK CK KCh.C]OH[ ==→ === − + − pH = ½ ( pKn + pKa + lg Cm) Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 314 * Muoái taïo bôûi axít yeáu vaø baz yeáu: M+ + A− + H2O ⇔ MOH + HA pH = ½ ( pKn + pKa − pKb ) pKn = − lg Kn = pH +pOH =14; pKa = − lg Ka . pKb = − lg Kb ; pOH = − lg [OH−]; Cm: noàng ñoä muoái trong dung dòch. b an ba n aa a m m aa K KK KK KKh.K h1 hK )h1(C hCK ]A[ ]HA[K]H[ =≈ −=−== − + 158 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 315 5.6. SÖÏ ÑIEÄN LI CUÛA CHAÁT ÑIEÄN LI KHOÙ TAN 5.6.1. Caân baèng dò theå cuûa chaát ñieän li khoù tan vaø tích soá tan: Trong dd coù caân baèng dò theå giöõa chaát ñieän li khoù tan vaø caùc ion cuûa noù. Ví duï: caân baèng ñieän li cuûa muoái khoù tan AgCl ñöôïc bieåu dieãn nhö sau: AgCl (r) ⇔ Ag+ (d) + Cl− (d) Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 316 Ñôn giaûn hoùa: AgCl = Ag+ + Cl− .Tconst]Cl][Ag[]AgCl[K ]AgCl[ ]Cl][Ag[K ===→= −+ −+ T laø haèng soá (taïi nhieät ñoä nhaát ñònh) goïi laø tích soá tan cuûa AgCl. 5.6.2. Tích soá tan vaø ñoä tan cuûa chaát ñieän li khoù tan: * Ñònh nghóa tích soá tan: Chaát ñieän li khoù tan AmBn: AmBn = mAn+ + nBm− → T = [An+]m[Bm−]n * YÙ nghóa: Ñaëc tröng cho tính tan cuûa AmBn. - Ñònh tính: T caøng nhoû chaát ñieän li caøng khoù tan. 159 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 317 Ví duï: Ñoä tan caùc chaát ñieän li khoù tan sau ñaây giaûm daàn theo thöù töï: AgCl(T=1,8.10−10)→AgBr(T=5,3.10−13)→AgI (T= 1.10−16) - Ñònh löôïng: • Khi bieát tích soá tan T coù theå tính ñöôïc ñoä tan S cuûa chaát ñieän li khoù tan. Ví duï: Cho tích soá tan cuûa Zn(OH)2 ôû 25oC baèng 1.10−17.Tính ñoä tan (theo mol/lit) cuûa Zn(OH)2 ôû 25oC trong nöôùc vaø trong dd ZnCl2 0,1 mol/lit. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 318 Giaûi: + Trong nöôùc: Zn(OH)2 = Zn2+ + 2OH− → T = [Zn2+][OH−]2 = 1.10−17 Töø phöông trình ñieän li: [Zn2+] = S; [OH−] = 2S M: .lit/mol10.36,1 4 10.1 4 TS S4)S2(ST 63 17 3 32 −− ===→ == 160 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 319 + Trong dd ZnCl2: ZnCl2 = Zn2+ + 2 Cl− taêng noàng ñoä ion Zn2+, caân baèng chuyeån dòch theo chieàu nghòch, laøm giaûm ñoä tan cuûa Zn(OH)2. Neáu goïi 2x laø noàng ñoä ion OH− trong dd ZnCl2 thì noàng ñoä ion Zn2+ seõ laø (x+0,1) mol/lit. Töø ñaây (gaàn ñuùng) .lit/mol10.5 4,0 10.1 4,0 TxS x4,0)x2)(1,0x(T 9 17 22 −− ====→ ≈+= Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 320 •Khi bieát ñoä tan coù theå tính tích soá tan : Ví duï: Tính tích soá tan cuûa CaSO4 ôû 20oC, bieát ñoä tan cuûa noù ôû nhieät ñoä treân laø 1,5.10−2 mol/lit. .10.25,2)10.5,1(]SO][Ca[T SOCaCaSO 4222 4 2 2 4 2 4 −−−+ −+ ===→ += - Ñieàu kieän keát tuûa vaø hoøa tan chaát ñieän li khoù tan: • Keát tuûa: Tích soá noàng ñoä caùc ion (vôùi soá muõ töông öùng) cuûa chaát ñieän li trong dd lôùn hôn tích soá tan cuûa noù ôû nhieät ñoä khaûo saùt. 161 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 321 • Hoøa tan: Tích soá noàng ñoä caùc ion (vôùi soá muõ töông öùng) cuûa chaát ñieän li trong dd nhoû hôn tích soá tan cuûa noù ôû nhieät ñoä khaûo saùt. Ví duï: Coù keát tuûa CaSO4 taïo thaønh hay khoâng khi troän laãn nhöõng theå tích baèng nhau cuûa 2 dd CaCl2 vaø H2SO4 coù noàng ñoä töông öùng baèng 0,5 vaø 0,1 mol/lit (ôû 20oC)? Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 322 CHÖÔNG VI ÑIEÄÄN HOÙÙA HOÏÏC 162 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 323 6.1. PHAÛN ÖÙNG OXYHOÙA-KHÖÛ VAØ DOØNG ÑIEÄN 6.1.1. Khaùi nieäm veà phaûn öùng oxyhoùa khöû : - Phaûn öùng xaûy ra coù söï thay ñoåi soá oxyhoùa cuûa caùc nguyeân toá. - Ñaëc ñieåm chung: * Coù söï trao ñoåi e giöõa caùc nguyeân töû cuûa caùc nguyeân toá. * Goàm 2 quaù trình : • Quaù trình cho e ñöôïc goïi quaù trình oxyhoùa • Quaù trình nhaän e ñöôïc goïi quaù trình khöû. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 324 * Goàm 2 chaát: •chaát cho e ñöôïc goïi chaát khöû (chaát bò oxyhoùa) •chaát nhaän e ñöôïc goïi chaát oyhoùa (chaát bò khöû) Ví duï: Phaûn öùng Zn + Cu2+ ⇔ Zn2+ + Cu laø: • Phaûn öùng oxyhoùa-khöû vì coù söï trao ñoåi e giöõa Zn (cho 2 e) vaø Cu2+ (nhaän 2 e). • Goàm 2 quaù trình: oxyhoùa Zn (Zn −2e ⇔ Zn2+) khöû Cu2+(Cu2+ +2e ⇔ Cu). 163 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 325 Trong caùc quaù trình oxyhoùa vaø khöû treân: Zn vaø Cu ñöôïc goïi laø daïng khöû, Zn2+ vaø Cu2+ ñöôïc goïi laø daïng oxyhoùa. • Goàm 2 chaát : chaát khöû laø Zn vaø oxyhoùa laø Cu2+. KhI ⇔ OxI + ne OxII + ne ⇔ KhII Toång quaùt: KhI + OxII ⇔ OxI + KhII OxI, KhI vaø OxII, KhII laø caùc caëp oxyhoùa-khöû I vaø II. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 326 Phaûn öùng oxyhoùa-khöû ñöôïc taïo thaønh töø 2 caëp oxyhoùa-khöû vaø chieàu xaûy ra phuï thuoäc vaøo baûn chaát caùc caëp oxyhoùa-khöû vaø ñieàu kieän tieán haønh phaûn öùng. 164 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 327 6.1.2. Phaûn öùng oxyhoùa-khöû vaø doøng ñieän: - Tieán haønh phaûn öùng giöõa Zn vaø Cu2+: chaát oyhoùa vaø chaát khöû tieáp xuùc tröïc tieáp moät caùch bình thöôøng thì hoùa naêng cuûa phaûn öùng chuyeån thaønh nhieät naêng: söï trao ñoåi e xaûy ra tröïc tieáp töø Zn sang Cu2+. mol/kcal82,51Ho298 −=Δ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 328 -Caùch khaùc: Hai quaù trình oxyhoùa Zn vaø khöû Cu2+ xaûy ra ôû 2 nôi, e chuyeån töø Zn sang Cu2+ qua daây daãn kim loaïi: Coù moät doøng ñieän chaïy qua daây daãn, hoùa naêng cuûa phaûn öùng chuyeån thaønh ñieän naêng. Tieán haønh phaûn öùng oxyhoùa khöû trong moät duïng cuï goïi laø nguyeân toá galvanic hay pin ñieän: laø thieát bò thu ñöôïc ñieän naêng döïa treân phaûn öùng oxyhoùa-khöû xaûy ra trong noù. 165 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 329 6.2. NGUYEÂN TOÁ GALVANIC 6.2.1. Caáu taïo vaø hoaït ñoäng: - Goàm 2 ñieän cöïc noái vôùi nhau baèng moät daây daãn kim loaïi. Ñieän cöïc ñôn giaûn goàm 1 thanh kim loaïi nhuùng trong dung dòch chaát ñieän li cuûa noù. Ví duï: nguyeân toá galvanic Cu−Zn : goàm 2 ñieän cöïc ñoàng vaø keõm (2 dung dòch CuSO4, ZnSO4 ñöôïc ngaên caùch vôùi nhau baèng maøng xoáp; 2 thanh Cu, Zn ñöôïc noái vôùi nhau baèng daây daãn). Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 330 ZnSO4 CuSO4 maøng xoáp Zn (−) (+) Cu - Hoaït ñoäng cuûa nguyeân toá Cu−Zn: 166 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 331 * ÔÛ ñieän cöïc keõm: quaù trình oxyhoùa keõm : Zn − 2e ⇔ Zn2+. * ÔÛ ñieän cöïc ñoàng: quaù trình khöû ion ñoàng: Cu2+ + 2e ⇔ Cu. Caùc quaù trình naøy goïi laø quaù trình ñieän hoùa hay quaù trình ñieän cöïc. • Trong toaøn boä nguyeân toá galvanic: dieãn ra phaûn öùng oxyhoùa-khöû: Zn +Cu2+ ⇔ Zn2+ + Cu. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 332 Khi nguyeân toá galvanic hoaït ñoäng: treân caùc ñieän cöïc xaûy ra caùc quaù trình ñieän hoùa. Ñieän cöïc coù quaù trình oxyhoùa xaûy ra: ñieän cöïc aâm (Zn). Ñieän cöïc coù quaù trình khöû xaûy ra laø: ñieän cöïc döông(Cu). e töø ñieän cöïc aâm (Zn) chuyeån sang ñieän cöïc döông (Cu). 167 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 333 - Kyù hieäu nguyeân toá galvanic: Nguyeân toá Cu−Zn: (−) Zn ⏐ Zn2+ ⏐⏐ Cu2+ ⏐ Cu (+) Toång quaùt: )(MMMM)( II m II m III +− ++ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 334 6.2.2. Söùc ñieän ñoäng cuûa nguyeân toá galvanic: - Söùc ñieän ñoäng E cuûa nguyeân toá galvanic laø theá hieäu cöïc ñaïi cuûa nguyeân toá khi phaûn öùng oxyhoùa-khöû cô sôû cuûa noù dieãn ra thuaän-nghòch (nhieät ñoäng). - Khi nguyeân toá galvanic hoaït ñoäng thuaän-nghòch thì doøng ñieän sinh ra coù theå thöïc hieän ñöôïc coâng coù ích cöïc ñaïi khi t, p = const thì , neân: ΔG = − n F E vaø ΔGo = − n F Eo = − R T ln K Söùc ñieän ñoäng cuûa nguyeân toá galvanic cô sôû treân phaûn öùng oxyhoùa-khöû toång quaùt: .nFEA'max = GA'max Δ−= 168 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 335 a A + b B = c C + d D ñöôïc tính theo phöông trình: Ví duï: Nguyeân toá galvanic Cu−Zn, phaûn öùng: Cu2++Zn ⇔ Cu+Zn2+ coù Eo =1,1V. ÔÛ 25oC: ba dc 0 ]B[]A[ ]D[]C[ln nF RTEE −= mol/cal507361,1x23062x2nFEG 0298 o 298 −=−=−=Δ 37 0 298 0 298 10.63,1K6845,85 298987,1 50736Kln KlnRTnFEG =→×=→ −=−=Δ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 336 6.2.3. Theá ñieän cöïc vaø phöông trình Nernst: a- Khaùi nieäm veà theá ñieän cöïc: - Theá ñieän cöïc laø ñaïi löôïng theá hieäu ñaëc tröng cho quaù trình ñieän cöïc hay ñieän cöïc, kyù hieäu laø ϕ. - Giöõa ϕ vaø ΔG coù quan heä: ΔG = − nFϕ vaø ΔG = − nF ϕo. ϕo: theá ñieän cöïc tieâu chuaån; n: soá e trao ñoåi trong quaù trình ñieän cöïc. Ví duï: Ñoái vôùi quaù trình ñieän cöïc Zn ⇔ Zn2+ +2e : ΔGZn = − nFϕZn = −2 FϕZn. 169 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 337 - Söùc ñieän ñoäng cuûa nguyeân toá galvanic: E = ϕ(+) − ϕ(−) vaø Ví duï: Söùc ñieän ñoäng tieâu chuaån cuûa nguyeân toá galvanic Cu−Zn: b- Phöông trình Nernst: - Ñoái vôùi quaù trình ñieän cöïc toång quaùt, vieát theo chieàu oxyhoùa: Kh ⇔ Ox + ne: o )( o )( oE −+ ϕ−ϕ= ]Kh[ ]Ox[ln nF RT0 +ϕ=ϕ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 338 n: soá electron trao ñoåi trong quaù trình ñieän cöïc; [Ox], [Kh]: tích noàng ñoä caùc chaát tham gia daïng oxyhoùa daïng khöû; F: soá Faraday; R: haèng soá khí ; T: nhieät ñoä tuyeät ñoái. Phöông trình Nernst, duøng ñeå tính ϕ cuûa caùc quaù trình ñieän cöïc. ÔÛ 25oC: ]Kh[ ]Ox[ln nF 059,00 +ϕ=ϕ 170 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 339 - ϕ phuï thuoäc vaøo baûn chaát chaát tham gia quaù trình ñieän cöïc (ϕo), nhieät ñoä (T) vaø noàng ñoä caùc chaát tham gia quaù trình ñieän cöïc ([ ]). - YÙ nghóa cuûa ϕo: Theá ñieän cöïc tieâu chuaån ϕo laø theá cuûa quaù trình ñieän cöïc ñaõ cho khi noàng ñoä caùc chaát tham gia quaù trình ñoù ñeàu baèng 1 ñôn vò. - AÙp duïng phöông trình Nernst vaøo quaù trình ñieän cöïc: ]H[ ]H[lg 2 059,0:e2H2H 2 2 o HH2 22 ++ +ϕ=ϕ+⇔ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 340 ϕ laø theá ñieän cöïc hyñro tieâu chuaån (töông öùng: p = 1 atm, [H+] = 1 mol/lit), theo quy öôùc baèng khoâng vaø aùp suaát khí hyñro söû duïng laø 1 atm, neân: )V(pH059,0]Hlg[059,0 2H −==ϕ + ]Zn[ ]Zn[lg 2 059,0:e2ZnZn 2 o HZn 2 2 ++ +ϕ=ϕ+⇔ Vì [Zn] = const vaø V763,0oZn −=ϕ neân: ϕZn = − 0,763 + 0,030 lg [Zn2+] (V) ]Fe[ ]Fe[lg059,0:e1FeFe 2 3 o Fe Fe Fe Fe 32 2 3 2 3 + +++ +ϕ=ϕ+⇔ + + + + 171 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 341 c- Chieàu xaûy ra cuûa phaûn öùng oxyhoùa-khöû: - Baûng theá ñieän cöïc tieâu chuaån: goàm cuûa caùc quaù trình ñieän cöïc ñöôïc saép xeáp theo thöù töï taêng daàn giaù trò töø ñaàu baûng cho ñeán cuoái baûng. Coù theå hieåu ñöôïc nhieàu vaán ñeà, ví duï: khaû naêng oxyhoùa-khöû cuûa kim loaïi trong dung dòch nöôùc, chieàu höôùng xaûy ra cuûa caùc phaûn öùng oxyhoùa-khöû )V( ]Fe[ ]Fe[lg059,0771,0 2 3 Fe Fe 2 3 + + +=ϕ + + Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 342 - Xaùc ñònh chieàu xaûy ra cuûa phaûn öùng oxyhoùa- khöû: döïa vaøo theá ñieän cöïc cuûa caùc quaù trình ñieän cöïc tröïc tieáp xaùc ñònh hoaëc tính E hay ΔG roài keát luaän: • Theo quy taéc: Phaûn öùng oxyhoùa-khöû xaûy ra theo chieàu daïng oxyhoùa cuûa quaù trình ñieän cöïc coù ϕ lôùn hôn seõ oxyhoùa daïng khöû cuûa quaù trình ñieän cöïc coù ϕ nhoû hôn. Chuù yù quy taéc α: 172 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 343 • Tính E vaø ΔG: Neáu E > 0 hay ΔG < 0 thì phaûn öùng xaûy ra theo chieàu tính toaùn, coøn neáu E < 0 hay ΔG > 0 thì phaûn öùng xaûy ra theo chieàu ngöôïc laïi. Ví duï 1: Xaùc ñònh chieàu xaûy ra cuûa phaûn öùng oxyhoùa khöû ôû 25oC: 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O ⇔ 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 Cho: V51,1:e5H8MnOOH4Mn ;V77,0:e1FeFe o 29842 2 o 298 32 =ϕ++⇔+ =ϕ+⇔ +−+ ++ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 344 * Theo quy taéc: Vì cuûa caëp lôùn hôn nhieàu caëp Fe3+/ Fe2+ neân daïng oxyhoùa cuûa caëp seõ oxyhoùa daïng khöû Fe2+ cuûa caëp Fe3+/ Fe2+, nghóa laø phaûn öùng oxyhoùa- khöû ñaõ cho dieãn ra theo chieàu nghòch khoâng nhöõng ôû ñieàu kieän chuaån maø coøn ôû caû nhöõng ñieàu kieän khaùc. o 298ϕ +− 24 Mn/MnO +− 2 4 Mn/MnO − 4MnO 173 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 345 * Tính E theo chieàu thuaän: Trong tröôøng hôïp naøy, theo quy taéc xaùc ñònh chieàu xaûy ra cuûa phaûn öùng oxyhoùa-khöû, caëp Fe3+/ Fe2+ ñoùng vai troø ñieän cöïc döông vaø caëp ñoùng vai troø ñieän cöïc aâm, neân: Vaäy phaûn öùng treân xaûy ra theo chieàu nghòch. Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 346 * Tính ΔG theo chieàu nghòch: Theo quy taéc xaùc ñònh chieàu xaûy ra cuûa phaûn öùng oxyhoùa-khöû, caëp Fe3+/ Fe2+ ñoùng vai troø ñieän cöïc aâm vaø caëp ñoùng vai troø ñieän cöïc döông, neân: Vaäy phaûn öùng treân xaûy ra theo chieàu nghòch. Ví duï 2: Xaùc ñònh chieàu xaûy ra cuûa phaûn öùng oxyhoùa-khöû: +− 2 4 Mn/MnO kj1,714j714100)77,051,1(x96500x10nFEG o298 o 298 ==−−=−=Δ +++ +⇔+ 3222 Fe2Hg2Fe2Hg trong 2 tröôøng hôïp: 174 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 347 Muoán xaùc ñònh chính xaùc chieàu xaûy ra cuûa phaûn öùng ñaõ cho caàn tính theá ñieän cöïc cuûa chuùng trong moãi tröôøng hôïp cuï theå: * Tröôøng hôïp a: lit/mol10]Fe[,10]Fe[]Hg[)a 431222 −+−++ === lit/mol10]Fe[,10]Fe[]Hg[)b 134222 −+−++ === Cho: V77,0,e1FeFe ;V79,0,e2]Hg[Hg2 o )2( 32 o )1( 2 2 =ϕ+⇔ =ϕ+⇔ ++ + V76,010lg030,079,0]Hglg[030,0 122 o )1()1( =+=+ϕ=ϕ −+ Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 348 Vì ϕ(1) > ϕ(2) neân oxyhoùa Fe2+, nghóa laø phaûn öùng dieãn ra theo chieàu thuaän. * Tröôøng hôïp b: V59,0 10 10lg059,077,0 ]Fe[ ]Fe[lg059,0 1 4 2 3 o )2()2( =+=+ϕ=ϕ − − + + +2 2Hg V67,010lg030,079,0]Hglg[030,0 422 o )1()1( =+=+ϕ=ϕ −+ V95,0 10 10lg059,077,0 ]Fe[ ]Fe[lg059,0 4 1 2 3 o )2()2( =+=+ϕ=ϕ − − + + Vì ϕ(1) < ϕ(2) neân Fe3+ oxyhoùa Hg, nghóa laø phaûn öùng dieãn ra theo chieàu nghòch. 175 Giôùi thieäuBaøi giaûng HOÙA ÑAÏI CÖÔNG 349 6.3. SÖÏ ÑIEÄN PHAÂN Töï ñoïc ñeå hieåu ñöôïc: - Khaùi nieäm veà quaù trình ñieän phaân vaø moái quan heä giöõa noù vôùi quaù trình galvanic - Caùc quaù trình ñieän phaân chaát ñieän li noùng chaûy, dung dòch chaát ñieän li. - Caùc ñònh luaät ñieän phaân vaø khaùi nieäm ñöông löôïng ñieän hoùa. - Nguoàn ñieän: pin vaø acquy.
File đính kèm:
- giao_trinh_hoa_dai_cuong_a_dang_dinh_khoi.pdf