[Sách chuyên ngành hóa học online] bài tập hóa học đại cương & hóa lý cơ sở lâm ngọc thiềm

LÂM NG C THI M (Ch biên)
TR N HI P H
HÓA
BÀI T Pm
H C ð I CƯƠNm H
H ó a h c l ý t h u y t c ơ s )
(In l n th II)
f ?Ríf NGSAíBpCG VHMƠN
I TRuHGs T M ĨHÔ^S T « n ì t i j
IPHÒHC? Cr ì OTPÌ HHì¡PHÒHC? Cr O T P Ì H H Ì
ŨZZlMÊ4M~lNHÀ XU T B N Đ I H C QU .C GIA HÀ N I
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

L i N ó i ð U
Thông thư ng gi a lý thuy t và bài tâppj c a m t môn
h c bao gi cũng ñư c g n k t ch t ch v i nhau. ð làm ñư c
các d ng bài t p ngư i h c ph i hi u k ý thuy t và bi t cách
v n d ng nó vào t ng trư ng h p c th , k c các phép chuy n
ñ i ñơn v tính l n th thu t gi i toán.
Cu n B ài tâp hóa h c ñai cương (Hóa hoc lý thuy t
cơ s ) nh m ñáp ng c c yêu c u này.
Sách g m 17 chương g m h u h t các v n ñ lý thuy t cơ
s c a hóa h c và ñư c trình bày dư i d ng bài t p. ơ m i
chương chúng tôi i phân làm 3 ph n nh :
A. Tóm t t lý thuy t
B. Bài t p có l i gi i
c. Bài t p chưa có l i gi i
Trong chương cu i cùng c a sách ch ng tôi trích d n
m t s ñ thi tuy n sinh và ñáp án c a môn h c này nh m
giúp cho b n ñ c ñ hình dung v m t ñ thi t ng h p và cách
gi i quy t nó.
3

N i dung cu n bài t p ñư c biên so n theo ñúng chương
trình chu n ñã ñư c h i ñ ng chuyên ngành ð i h c Qu c gm
Hà N i thông qua.
Các tác gi và Nhà xu t b n r t mong nh n ñư c nh ng
ý ki n ñóng góp c a ñ c gi ñ l n xu t b n sau ñư c hoàn
thi n hơn.
Các tác gi
4

M C L C
Trang
Khái ni m v th nguyên, ñơn v ......................... 7
Chương I. M t sô'khái ni m chung........... :.................... 13
Chương L ^ Nguyên lý I c a nhi t ñ ngl ch c. Nhi t
hóa h c.-Tí......................................................... 25
Chương II. ^ Nguyên lý II c a nhi t ñ ng l c h X-...45
Chương IV. 't Cân b ng hóa h c.-v........................................... 59
Chương V. y Dung d ch....................................................... 83
Chương VI. Jð ng hóa h c.................................................... 119
Chương VII. V^ði n hóa h c.-y................ ............................... 139
y*Chương VIII. H t nhân nguyên t ....................................... 161
Chương IX. Câu t o nguyên t theo quan ñi m cơ h c
lư ng t ............................................................. 171
Chương X. Nguyên t hidro............................................. 179
Chương XI. Nguyên t nhi u electron.........................193
ChươngXII. H th ng tu n hoàn các nguyên tô'hóa h c.. 203
' Chương XZ7JÀ/các khái ni m chung v liên k t thuy t VB. 215
Chương X iv^y Thuy t MO v liên k t................................ 240
5

Chương XV. ì Liên k t gi a các phân t và trong ph c
ch t....................................... ............................ 263
Chương XVI. Liênk t hóa h c trong tinh th ...................... 279
Chương XVII. M t s ñ thi và hư ng ñ n gi i môn hóa
h c lý thuy t..................................................... 297
Ph ¿ c 370
6

KHÁI NI MVÊ TH NGUYÊN, Đ NV
I. Th nguyên. Các ñ i lư ng (v t lý) c n ño thư ng ñư c
vi t dư i d ng m t bi u th c toán h c và ñư c bi u di n b ng
m t phương trình th nguyên.-Phương trình th nguyên có th
xem như m t bi u th c toán và ñư c bi u di n b ng các ñ i
lư ng cơ s dư i d ng m t tích sô'
T t c các th nguyên c a nh ng ñ i lư ng c n ño trong co'
h c ñ u xu t phát t 3 ñ i lư ng cơ s là: Chi u dài: L; kh i
lư ng: M; th i gian: T. Các ñ i lư ng này l p thành h Li.M.T.
J 1 f _ ño n ñưòng L !
Ví d th nguyên cua t c ñ [v] = — v ~ — = —= L. I .
Th nguyên c a l c [F] = kh i lư ng X gia t c = M.L.T“2
Th nguyên c a công (năng lư ng) [A] = l c X ño n ñư ng
Như v y th nguyên không ch rõ các ñ i lư ng c n ño
m t ñơn v c th nào.
M t ñ i lư ng c n xác ñ nh mà ñó các th nguyên c a
chúng ñ u b tri t tiêu s d n t i ñ i lư ng ñó không th nguyên
II. ðơn v . Khi ngưòi ta ti n hành ño m t; ñ i lư ng nào ñó
th i gian T
Th nguyên c a L t c [a] =
th i gian T
= M.L.T' 2 X L = M.I T"2

t c là muôn so sánh ñ i lư ng ñó v i ñ i lư ng cùng lo i l y làm
chu n ñ so sánh .g i là ñơn v ño.
Các ñơn v ño ñư c xác ñ nh b i m u chu n lưu gi t i vi n
cân ño qu c t . Ví d mét là ñơn v ño chi u dài.
ð l n c a m t ñ i lư ng v t lý c th mà theo qui ư c l y
giá tr b ng s là 1 ñư c g i là ñơn v c a ñ i lư ng v t lý ñó. Ví
d : mét, kilogam. T p h p các ñơn v làm thanh m t h ñơn v .
ðã có m t sô"h ñơn v thông d ng như: h ĨVĨKS (mét, kilogam,
giây); h CGS (xăngtimét,'gam, giây)... /
Trong th c t , do thói quen, t ng ñ a phương, ung vùng
'iãnh thô, ngay c t ng qu c gia ngư i ta s d ng nh ng ñơn v
r t khác nhau cho cùng m t ñ i lư ng ño.
Ví d ñơn v chung cho chi u dài là ĩĩi t, song ngư i Anh
l í dùng Insơ (Inch), phút (foot), trong khi ñó ngư i Vi t l i dùng
trư ng, gang. t c...
Rõ ràng cách dùng này ñã gây khó khăn trong giao lưu
quôc t . Vì v y c n có m t ñơn v qu c t chun£.
III. H ñơn v SI. Nh n th y s b t l i v vi c s d ng h
ñ n v tùy ti n nên vào tháng 10-1960 t i H i ngh l n th XI v
cân ño qu c t h p Paris, các nhà khoa h c ñã ñi ñ n th ng
nh t c n xây d ng m t h thông ñơn v chung quôc t . ðó là ñơn
v SI (Vi t t t t ch Pháp - Système International)
Dư i ñây chúng tôi lư c ghi m t sô ch d n quan tr ng nh t
thu c h SI có liên quan ñ n vi c s d ng cho các bài t p hóa ñ i
cương.

1
III.l. H ñơn v cơ s
7 ñơn v chính thu c h SI
N° Tên ñ i lư ng ðơn v Ký hi u
Ti ng Vi t Ti ng Anh
1 Chi u dài met metre m
2 Th i gian giây second s
3 Kh i lư ng kilôgam kilogram kg
4 Lư ng châ't moì mol mo
5 Nhi t ñ kenvin Kelvin K
6 Cư ng ñ dòng ñi n Ampe Ampere A
7 Cư ng ñ ánh sáng n n Cándela cd
I L2. M t sô"ñơn v SI d n xu t hay dùng
T 7 ñơn v cơ s nêu trên ng òi ta còn có th ñ nh nghĩa
m t sô' ñơn v d n xu t thư ng dung trong h SI. Ví d :
- ðơn v l c. ðó chính là l c tác d ng lên m t v t có kh i
lư ng lkg gây ra m t gia t c b ng lm/s2. ðơn v d n xu t thu
ñư c ñây g i là Newton (N)
IN = lkg.m.s"2
- ðơn v áp su t. Trong ñơn v SI, áp suai à Pascal -(Pa).
Áp su t thu ñư c là do c tác d ng lên 1 ñơn v di n tích.
lPa = l c/di n tích = = kg ms"2 /m 2 = kgm-1s-2
m
Dư i ñây là m t s ñơn v d n xu t hay dùng
N° Tên ñ i ðơn v Ký Theo
lư ng ■Ti ng
Viêt
Ti ng
Anh
hi u ñ nh nghĩa
1 L c Niutơn Newton N kgm"2
2 Áp su t Patean Pascal Pâ kgm^s^N/m2)
9

3 Năng lư ng Jun Joule J kgmV"
4 Công su t Oát Watt w kgm"s_1(i /s)
5 ði n tích Culông Coulomb c ' As
6 ði n th Vôn Volt V _J/As(j /s)
7 T n s Héc Hertz Hz s' 1
IĨI.3. M t s ñơn v khác hay s d ng c n chuy n v h SI
Hi n'nay, bên c nh h SI là ñơn v chính th c, trong hóa
h c ngư i ta còn dùng m t sô"ñơn v khác không thu c h Sĩ g i
là ñơn v phi SI. ð d dàng trong quá trình gi i các bài t p hóa
ñ i cương chúng tôi ghi l i b ng dư i ñây m t sô" ñơn v ngoài
h th ng cùng các h sô' chuy n ñ i v h SI.
Nü Tên ñai
lư ng v t lý
ðơn vi Ký
hi u
Theo
ñ nh nghĩaTi ng Vi t Ti ng Anh
1 Chi u ñài micromét
n nomét
Angstr m
micrometre
nanometre
Angstrom
n m
n m
0
10'9m
10 m
2 Th tích lít litre I 10‘W
3 Nhi t ñ tubách
phân
Celsius ũc T(K) =
í (C)+273,15
4 Th i gian Phút,
gi
minute
hour
min
h
60s
> 3600s
5 áp su t átm tphe
bar
tor
miiimét
th y ngân
Atmosphere
bar
torr
millimetre Hg
atm
bar
Torr
mmHg
1, 13.10bPa
105Pa * 1atm
133 322Pa
133,322Pa
6 Năng lư ng ec
calo
oát gi
electron-
vôn
erg
Calorie
Watt hour
electron Volt
erg
cal
w.h
eV
10*0-
4.184J
3600J
1,602.10"19J
7 ði n tích ðơn v
tĩnh ñi n
Unit
electrostatical
ues CGS
^ 10_19c
2,9979
8 Lưc ñyn dyne dyn 10'SN
9
mômen lư ng
c c
ð bai Debye D ^ 10_29C m
2,9979
10

III.4. Quan h gi a th nguyên và m t s ñơn v thư ng dùng
N° ð i lư ng Phương
trình
Th
nguyên
ðơn v
xác ñ nh SI CGS
1 Di n tích s = / 2 L2
2
m cm2
2 Th tích
co
II
>
m3 cra3
3 V n t c l
V= —
' t
LT*1 m s' 1 cm s' 1
4 Gia t c
V
a = —
t
LT' 2
.9
m s cm s' 2
5 L c F = ma MLT' 2 kg m s g cm s~2
6 Áp su t
F
p = -
s
ML'lT"2 kg m 'V 2
-] -2
g cm s
7 Khôi lư ng
riêng D = —
V
Mư* kg m' 3 g cm' 3
8 Công
(năng lư ng)
A = FZ ML2T*'2 kg m2 s' 2 g cm2 s' 2
9 C ng su t N = —
t
m l2t -3
1 ‘2 *3kg m s li -3
g cm s
1 0 T n sô'
1 . - 2
f = ì
T
T 1 -1
s
-1
s
IIÍ.5. Các b c b i, b c ư c so v i ñơn v cơ s• « •
Khi s d ng h SI ngư i ta thư ng l y các b c gi n ư c là
ñơn v b c b i lOn hay ñơn v b c ư c 1 0 "n v i n là s nguyên.
B ng dư i ñây ghi l i cách dùng này.
Ti p ng
ñ u
Kí hi u
qu c t
B c ư c Ti p ng
ñ u
Kí hi u
qu c t
B c b i
Deei d 1 0 '1 Deca da 1 0 1
11

Centi c 1 0 '2 Hecto h 1 0 2
Mili m 1 0 "3 Kilo k 1 0 3
Micro n 1 0 ’6 Mega M 1 0 e
Nano n 1 0 ’9 Giga G 1 0 '1
Pico P 1 0 '12 Tera T 1 0 12
Fernto f 1 0 - 15 Peta P 1 0 15
Atto a 10-18 Exa E 1 0 18
12

Ch ngI
M T S KHÁI NI M CHUNG
A. TÓM T T LÝ THUY T
1. Theo Rutherford (1911) thì nguyên t ñư c c u thành
b i h t nhân g m pr ton p, và nơtron (n); l p v g m các electron
quay quanh h t nhân.
V y ngu ên t g m:
- H t nhân v i sô" proton là z, ñi n tích q=l,6.10'19c và N
là nơtron. Hai ñ i lư ng này ñư c liên h v i nhau b ng sô' kh i
A theo h th c A = N + z
- L p v electron có ñi n tích ñúng b ng ñi n tích proton
nhưng ngư c d u và khôi lư ng electron ch b ng 1/1836 kh
lư ng proton, nghĩa là khôi lư ng t p trung h t nhân.
2 . ðôl v i nguyên t , ngư i ta ít dùng ñơn v kg mà dùng
ñơn v kh i lư ng nguyên t (u). ðơn v này ñư c ñ nh nghía như
sau:
1 1 2 .1 0 3 , _-!£>/? irr27i
TT :: kg = 1 ,6 6 . 1 0 kg
12 Na
13

3. Mol là lư ng ch t ch a cùng m t s ’ph n t c u trúc
như 1 mol nguyên t H}1 mol phân t H2, 1 mol ion H+... T ñó
suy ra:
- Sô"ph n t c u trúc có trong 1 mol c a ch t chính à h ng
s "Avogañro: NA= 6,022.10
4. Quan h gi a kh i lư ng tương ñ i (kltñ) và khô"! lư ng
tuy t ñ i (KLTð):
k tñ:
KLTð =
Na
Xác ñ nh kh i lư ng phân t theo t kh i c a ch t khí.
M a
5. T kh i d c a khí A ñ ì v i khí B là d = ——
Mb
Ma, M b - kh i lư ng phân t c a A, B.
Khí B là không khí thì d =
_ Ma
29
6 . Xác ñ nh kh i lư ng phân t theo th tích moi.
PV PnVn
Công th c Boyle Mariotte: —
T T0
p, V, T - áp su t, th tích, nhi t ñ ñi u ki n thí nghi m.
P0, v0, T0 - ng v i ñi u ki n tiêu chu n: 760mmHg; 22,4 ; 273K
7. Phương trình tr ng thái c a ch t khí lý tư ng
PV = nRT = — RT
M
n - sô' mol khí; m- kh i lư ng khi tính b ng gam (g); M - kh i
lư ng c a m t moi khí.
14

hoăc p = — RT =— RT
VM M
d - kh i lư ng riêng c a khí.
8 . N u có m t h n h p khí lý tư ng nhi tñ T có th tích
V thì íp su t toàn ph n PTc a h ñư c xác ñ nh theoñ nh lu t
Dalton
PT= X p, hay
i
P T = ^ Z n .
V
P; - Áp su t riêng c a khí th i
ĩi - S ^mol khí i trong h n h p
B- BÀI T P CÓ L I GI I
1.1. Hãy ñi n các sô" li u c n thi t nh ng ô tr ng trong
b ng sau ñâv:
Kí hi u nguyên t l57N 1880
19 T7,
9* - -
Sô"khôi 15 - - 23 -
Sô"ñi n tích h t nhân 7 - - 11 -
Sô"proton “ - - - 14 v
Sô"electron 7 - - 14
s<) nơtron - - - - 14
BÀI GI I
Kí hi u nguyên tô" 157n
18 n 19 F 28„Na 28 c -
1401
Sô"kh i 15 18 19 23 28
S ñi n tích h t nhân 7 8 9 11 14
Sô"proton 7 8 9 11 14
S ’electron 7 8 9 11 14
Sô"nơtron 8 1 0 1 0 . 1 2 14
lõ

1.2. 1) Trong m t thí nghi m ñi n phân ngưòi ta thu ñư c
27g nư c. H i: ,
a) Có bao nhiêu mol H20?
b) Có bao nhiêu nguyên t hiñro?
2) Bi t r ng kh i lư ng nguyên t tương ñ i c a oxi là
15,99944. Tính khôi lư ng nguyên t tuy t ñ i c a nguyên t này.
Cho NA= 6,022.lO ^m or1.
BÀI GI I
1) m = M.n suy ra n = — =— = l.õmol H.;0
M 18
V y s ’phân t H20 là: 1,5.6,022.1023 = 9,0345.10~3 phân
t . Trong m t phân t H O thì nguvên t H = 2 X s phân t
H30.
V y sô"nguyên t H là:
9,0345.1023.2 = 18,069.1023 nguyên t .
2) Kh i lư ng nguyên t tuy t ñ i c a oxi ñư c tính:
_____ 15 99944
m(KLTð) = - ’ - 1 = 26,564.10 g.
6,022.1023
1.3. Trong nhi u phép tính ngư i ta thưòng s d ng h ng
sô"khí R. Hãy xác ñ nh h ng s ñó các h ñơn v kháe nhau.
a) Trong h ñơn v SI.
b) Theo ñơn v cal.K^.mol’1.
c) Theo ñơn v atm i.K '1.moi'1.
16

I
BÀI GI I
Áp d ng phương trình tr ng thái cho m t mol ch t khí lý
c) R = = 0,082 atmi.K^.m ol”1
273,15
1.4. M t nguyên t X có bán kính là 1,44A°, khôi lư ng
riêng th c tinh th là 19,36g/cm3. Nguyên t này ch chi m 74%
th tích c a tinh th , ph n còn l i là r ng. Hãy:
a) Xác ñ nh kh i lư ng riêng trung bình c a toàn nguyên
t r i suy ra kh i lư ng moi nguyên t .
b) Bi t nguyên t X có 1 1 8 nơtron và khôi lư ng mol
nguyên t b ng t ng s * kh i lư ng proton và nơtron. Tính sô"
tư ng PV = RT. ñi u ki n tiêu chu n
T0 = 273.15K; p0 = latm = 1,013.105N/nr (Pa);
v 0 = 22,4/ = 2 2 ,4 .IC tV .
Theo ñơn v SI: 1 J - iN.m, v y:
R =
b) Do Ical = 4,184J nên giá tr R là:
R = i = 1,987 cal.K‘‘.m or’
4,184
proton.
BÀĨ GI I
a) Kh i lư ng riêng trung bin!

y 7 4 J J - 100 ,'_100.19,36 _ ■ . 3
d =—— d => d = — -d =----- — 1— = 26;16g/cm
100 74 74
M t khác: m = v.d = —7cr3.d
3
m = —.3,14(1,44.10*8)3.26,16 = 32,704.10'23g
3
V y khôi lư ng c a m l nguyên t là:
M = N.m =.6,022.1023.32,704.10’2:í = 196,976g/raol
hay M ~ l97g/mol.
b) Theo ñ u bài ta có th vi t:
M = mp + mn = mp + 118 = 197
T bi u th c này ta suy ra s h t/proton c n tìm: mp= 79.
1.5. 1) Trong sô"các h t nhân nguyên t c a nguyên tô" thì
chì (^?7Pb) có t sô" N/Z là c c ñ i và heli ( H e) có N/Z là c c
ti u. Hãy thi t l p t sô"N/Z cho các nguyên t v i 2 < z< 82.
2) M t nguyên t X có t ng sô"các h t là 58, sô"kh i c a nó
nh hdn 40. Hãy xác ñ nh s proton, sô' electron và s nơtron c a
nguyên t ñó.
BÀI GI I
Theo h th c A = z + N ta có th suy ra N = A - z. V y:
1) T s ' — c a chì (l?7 Pb) là:
zt
N _ 207-82 _ , co<f , *11 = — :------ = 1 524 (cưc ñai)
z 82
18

2 ) Nguyên t X có t ng s ' các h t là 58 nên ch c ch n z
n m trong gi i h n 2 < z < 82.
V y ta áp d ng t l — ph n 1 : 1 < — < 1,524
z z
M t khác, ta l i bi t S = p + e + n = 2p + n=>n = S - 2 p
-HA - S - 2P s o ss —r = —-----suyra -— <p< —
z p 3.524 3
Theo ñ u bài s = 58 do ñó:
5 8 .< p< i^ => 16,459 < p < 19,333 và 2p + n = 58
3,524 3
D a vào hai phương trình này ta l p b ng ñ bi n lu n:
p 17 18 19
n 24 2 2 2 0
A 41 40 39
K t lu n Lo i Lo i ðúng
1.6. Trong m t thí nghi m quang h p, khí oxi sinh ra, ñư c
thu qua nư c. Th tích khí thu ñư c ñi u ki n 22°c và dưói áp
su t khí quy n 758mmHg là 186ml. Tính kh i lư ng oxi bi t
r ng áp su t hơi nư c 22°c là 19,8mmHg.

BÀI GI I
Trư c h t hãy tính áp su t riêng c a oxi. Vì áp su t chung
b ng t ng áp su t riêng c a t ng ch t, nên
p0a =PT-P H , 0 = 758 - 19,8 = 738,2 mmHg = 0,971 atm
Khôl ư ng oxi ñư c tính t phương trình tr ng thái c a
khí lý tư ng:
PV = — RT
M
___PVM _ 0,971.0,186.32
m = — = ——— —-— = 0,239g.
RT 0,082.(273 +22)
1.7. 7 kg oxi ñư c ch a trong m t bình c u dưói áp su t
35 atm. Sau m t th i gian s d ng;, áp su t ño ñư c là 12atm.
H i ñã có bao nhiêu kilôgam oxi ñã thoát ra.
BÀI GI I
H qu c a ñ nh lu t Boyle-Mariotte cho ta m i quan h
gi a t tr ng c a khí và áp su t:
dL=pL
d2 p2
rii.v P
d2.v p3
ñây V là th tích c a bình c u.
Vì d. V = m ; m là khôi ư ng khí; nên
M = j j
m2 P2
Thay mx= 7kg; P = 35atm; p.; = 1 2 atm vào phương
trình trên ta ñư c
20

_ _ IX11P2 _7.12_ 0
1112= p T = 1 5 2’4k§
V y lư ng oxi ñã thoát ra trong quá trình s d ng b ng:
7 - 2,4 = 4,6 kg.
1.8. M t bình dung tíeh 247,2 cm3, có khôi lư ng 25,201 g
ch a không khí. M t lư ng benzen ñư c ñưa vào bình r i ñun
nóng t i 100°C. Benzen bay hơi kéo theo toàn b không khí ra
kh i bình. Ngư i ta ñ bình ngu i tr ' l i nhi t ñ phòng,
trong tr ng thái m r i cân. Kh i lư ng lúc này là 25,817g. Áp
su t khí-quy n là 742mmHg. Tính kh i lư ng mol c a benzen
và vi t công th c phân t benzen bi t r ng ch t này ch g m
hai nguyên tô' cacbon và hiñro.
BÀI GI I
T các giá tr c a p, V và T c th tìm ñư c s mol bezen
và t kh i lư ng c a bình trư c và sau khi ch a hơi benzen
có th tìm ñư c kh i lư ng m c a benzen.
V = 247,2cm3hay 0,2472/
T = 273 + 100 = 373°K
p = 742mmHg hay 742/760 .= 0,976atm
Sô"moi n c a ben2 en:
n = PV/RT = 0,976.0,2472/0,082.373 = 7,88.10'3mol
Khôi lư ng bezen = (khôl lư ng bình + kh i lư ng không
khí + kh i lư ng hơi ngưng t ) - (kh i lư ng bình + khôi lư ng
không khí)
- =25',817 - 25,201 = 0,616g
Kh i lư ng mol M = — = 0,616/7,88.10'3 = 78,2 g/mol
Ĩ1
21

Công th c c a bezen (CH)X: X= xt 6
12
V y benzen có công th c C6H6
c-BÀI T P T GI I
1.9. 1) Tính khôi lư ng mol nguyên t c a Mg; p n u
bi t kh i lư ng tuy t ñ i (KLTð) c a chúng là: mMtĩ =
40,358.x.0"27kg; mp = 51,417.10'-7kg.
2) Xác ñ nh-khôi lư ng tuy t ñ i c a N và AI n u bi t
kh i lư ng tương ñ i (kltñ) c a chúng là: MN= 14,007u; MA1 =
26,982u.
ðáp s : 1 ) MMg = 24,307 g/mol.
Mp = 30,986 g/mol.
2) mN= 23,255.10"2
~~~~~ mA1 = 44,798.10'24g.
1.10. Nguyên t b c (Ag) có kh i lư ng moi nguyên t và
kh i lư ng riêng trung bình l n lư t b ng 107,87 g/mol và
10,5 g/cm:i. Bi t nguyên t này ch chi m 74% th tích c a
tinh th . Hãy xác ñ nh bán kính nguyên t c a b c (Ag) theo A°.
ðáp s ’: rAg= 1,444A°.
1.11. ð i v i nguyên t k m (Zn) ngư i ta bi t bán kính
nguyên t và kh i lư ng mol nguyên t l n lư t có các giá tr
là 1,38A°; 65g/mol.
a) Xác ñ nh khôi ìư ng riêng trung bình c a Zn (g/cm8)
b) Bi t Zn không ph i là khôi ñ c mà có kho ng r ng
nên trong th c t nó ch chi m 72,5% th tích c a tinh th .
Hãy cho bi t khôi lư ng riêng th c c a Zn là bao nhiêu?
ðáp S ’: a) 9,81 g/cm3; b) 7,11 g/cm3
22

1.12. Kim lo i M tác d ng v a ñ v i 4,032 khí CL
ñi u ki n tiêu chu n thu ñư c 16,02 g MC13 theo phư ng trình:
2M + 3C12 = 2 MC 3
a) Xác ñ nh kh i lư ng nguyên t c a kim lo i M.
b) Tính khôi lư ng riêng c a M; suy ra t l ph n trăm
c a th tích th c v i th tích c a tinh th . Bi t M có bán kính
r = 1,43A°; kh i lư ng riêng th c là: 2,7 g/cm3
- ðáp s : a) M = 27
b) d = 3,66 g/cm3; %: 73%
1.13. M t cách g n ñúng gi a bán kính h t nhân rn và s "
kh i A c a m t nguyên t có h th c: rn = 1,8.10"1; A!/:icm.
Hãy xác ñ nh kh i lư ng riêng d(g/cm3) c a h t nhân nguyên t .
ðáp sô: ñ = 6,80.1013g/cm3
1.14. D a vào ñ nh nghĩa hãy xác ñ nh khôi lư ng
nguyên t ra kg cho m t ñơn V khôi lư ng nguyên t (lu). T
k t qu tính ñư c, hãy suy ra kh i ư ng nguyên t tuy t ñ i
c a oxi, bi t oxi có khôi lư ng nguyên t là 15,9974 u.
ðáp sô': lu = l,6 6 .1 0 ‘27kg; moxi = 26,567.10"24g
1.15. M t nguyên t X có t ng sô" các lo i h t là 193,
trong ñó sô"proton là 56.
a) Hãy xác ñ nh sô"khôi c a X
b) Tính kh i lư ng nguyên t và khôi lư ng h t nhân
c a nguyên t X v a tìm ñư c. Cho bi t t sô" khôi lư ng này
t ñó nêu nh n xét c n thi t. Các giá tr khôi lư ng c a p, n, e
xem b ng ph l c (cu i sách).
ðáp sô": a) Ax = 137
b) m„ãù = 229,3579. 0'2^kg
mh/nhãn = 229,3070.10'"7kg
_E n/tù_= 1 , 0 0 0 2 2
^h/nhân
Khôi lư ng nguyên t h u như t p trung h t nhân
23

1.16. Hoàn thành sô li u ghi trong b ng dư i ñây
Nguyên t A z N N/Z
Ca 40 2 0
I 127 74
TI 204 1,52
Pb 82 125
Np 237 73
Pb - 208 1,53
1.17. M t qu bóng có ñ ñàn h i cao, có th tích ban ñ u
1 ,2 lít 1 atm và 300°K. Qu bóng này bay lên t ng bình lưu có
nhi t ñ và áp su t tương ng b ng 250K và 3.1CT3 atm. Tính th
tích c a qu bóng trên t ng bình lưu. Ch p nh n khí là lý tương.
ðáp sô": 3,3.10^ lít.
1.18. Khí than ư t (CO + H;) ñư c t o ra khi ñ t c v i hơi
nư c theo phương trình ph n ng: c + HoO = c o + H2. Khi ñ t
cháy m t t n than c c tr ng hơi nư c có 1 0 0 0 °c thì t o ra ñư c
m t th tích khí than ư t là bao nhêu? T i 2-0°C dư i áp su t
lOOatm.
ðáp sô": 4,02.10104 lít
1.19. M t bình dung tích 2 ch a 3g C02 và 0 ,1 0 g H2
17°c. Tính áp su t riêng c a t ng khí và áp su t toàn ph n các
khí tác d ng vào thành bình (gi thi t khí là lý tư ng).
ðáp sô": PC0 2 = 0,812 atm; PH = 0,3; p = 1 ,1 1 -atm
1.20. ð i v i lmol khí N9 0°c s ph thu c c a th tích
vào áp su t ñư c cho dư i ñây:______________________
p/atm 1 3 5
• v/cma 22405 7461,4 4473,1
Xác ñ nh h ng sô' khí R b ng:
a) Tính toán
b) ð th (V ñ th PV/nT ph thu c vàò p r i ngo i suy
t i p = 0 )
L21. M t bong bóng khí bán kính l,5cm ñáy h có nhi t
ñ 8,4°c và có áp su t 2 ,8 atm, n i lên m t nư c áp su t khí
quy n latm, nhi t ñ 25°c. H i khí t i b m t c a h nư c thì
bán kính bong bóng là bao nhiêu (th tích hình c u bán kính R là
4/3ttR3)
ðáp sô": 2,2 cm.
24

ChưongII
NGUYÊN LÝ I C ANHI TĐ NGL c H C. NHI T HO H C
A- TÓM T T LÝ THUY T
1, N i dung cùa nguyên lý I
M t h nhi t ñ ng khi trao ñ i năng lư ng v i môi trư ng
xung quanh dư i d ng nhi t Q và công A thì t ng ñ i sô" Q + A
luôn luôn là m t h ng -S ’ch ph thu c vào tr ng thái ñ u và
cu i c a h , hoàn toàn không ph thu c vào ñư ng ñi:
2 ' ■ -
(Tr ng thái ñ u) 1 (Tr ng thái cu i)
Q(l) +Al) = Q<2) ■*"A 2)= +As) = AU = U,'B) - Ư(í)
V i u là n i năng c a h .
M t cách t ng quát:
Q + A = Aư (1 )
ðây là bi u th c toán c a nguyên lý I ’d ng h u h n. ðôi
v i nh ng quá trình vô cùng nh , bi u th c h u h n trên tr
thành:
Q + 8 A = du , (2 )
25

Trong 3 ñ i lư ng nhi t ñ ng Ư, A, Q ch có ñ i lư ng u là
hàm tr ng thái; 2 ñ i lư ng còn l i là nh ng ñ i ư ng ñ c trưng
cho quá trình, t c là chúng ph thu c vào ñư ng ñi.
Quy ư c v d u c a nhi t và công:
- Nhi t Q và công A ñư c tính là dương (Q > 0; A > 0) n u
h nh n nhi t và nh n công t bên'ngoài.
- Nhi t Q và công A ñư c tính là âm (Q < 0 ; A < 0 ) n u h
nhưòng nhi t và sinh công cho bên ngoài.
T bi u th c (1) ta th y r ng ñ i v i h cô l p (không trao
ñ i gì vói bên ngoài) Q = 0, A = 0, do ñó AU = 0. V y trong h cô
l p n i n ng ñư c b o toàn.
2. Các bi u th c v công và nh >ngm t s quá trình
- Công do h th c hi n cho bêĩì ngoài ñư c xác ñ nh b ng
phương trình:
V i Pc là áp su t ngoài, 'dv là bi n thiên th tích. ð i v i
nh ng bi n ñ i vô cùng ch m, có th xem Pe = p v i p là áp su t
c a h do ñó công dãn n th tích s là:
a) Công
SA = -pe. ñV
1
- Quá trình ñ ng tích dV = 0. Suy ra; Ay = 0
- Quá trình ñ ng áp p = const
a ; = -P(V, - vo = -P.AV
26

ð I vói h ñ ng th c a khí lý tư ng, s bi n thiên th tích
2 tr ng thái 1 và 2 là do s bi n thiên sô"mol 2 tr ng thái ñó,
nên
Ap = -AnRT (3)
“ Quá trình ñ ng nhi t (T =const) ñ i v i 1 mol khí lý tư ng:
'■> _2rdV „ v.>
At = - ÍP.dV = ~RT [— = -RTln —
J J V v71 1 1
T = const th tích c a khí lý tư ng t l vói áp su t, do ñó:
At = -R T ln -Ì = -RTln-!- (4)
^ V, p,
b) Nhi t và nhi t dung
Nhi t dung c ñư c xác ñ nh như sau:
5Q = ÔQ
dt dT
Q
Trong ñi u kiên ñang tích ta có: Cy =
ñT
và trong ñi u ki n d ng áp ta có: c =
SQp
p CT
Trorig h SI, ñơn v nhi t ñung là Jun/ñ .
V n d ng nguyên lý I cho khí lý tư ng ta có:
dư = ÔQ+ 5A = ÔQ - P.dV.
V i ñi u ki n ñ ng tích dV =. 0; dư = ÔQv - Cv.ñT.
ðôl v i 1 mol khí lý tư ng:
.. 67
A
iV 27

Qv = AU= JcvñT =CV 2-T ,)
1
n u Cvkhông ñ i trong kh ng nhi t ñ t ñ n T2.
V i ñi u ki n ñ ng áp:
dư + PñV = ÔQ hay d(U + PV) = 5QP;
ư + PV = H. H là Entanpi;
V y: dH = 5QP= C.dT hay AH = Qp= jc pdT
1
ð i v i m t mol khí lý tư ng và Cp không ph thu c nhi t
ñ thì: AH = Qp= Cp (T2- Ti).
V i ñi u ki n ñ ng nhi t T = const.
N i năng u và entanpi H c a khí tư ng ch ph thu c
nhi t ñ , không ph thu c vào th tích cũng như áp su t, do ñó:
a u t —a h t —0 .
- Quan h gi a Qt) và Qv cùa ph n ng hoá h c di n ra
trong pha khí:
Qp= Qv+ AnRT (5)
V i An là hi u gi a sô"mol khí v ph i phương trình ph n
ng và s mol khí v trái c a phương trình ph n ng.
3. Nhi t c a ph n ng hóa h c
T ñ nh lu t Hess v nhi t c a ph n ng hoá h c có th
rút ra m t h qu c a s tính nhi t c a ph n ng d a vào nhi t
hình thành và nhi t ñ t cháy như sau:
>
28

I
AHPU= E(AHht) cu i - I(AHkt) ñ u (6 )
AHp = Z(AHáe) ñ u - L(AHdc) cu i (7)
Nhi t c a ph n ng xác ñ nh theo (6 ) và (7) là nhi t nhi t
ñ không ñ i.
Khi nhi t ñ thay ñ i thì nhi t c a ph n ng cũng thay ñoi
theo. S ph thu c này ñư c bi u th b ng ñ nh lu t Kirchhoff
như sau:
(^ )= A C P= 2 Cpcuíl-£ C pcr&
Sau khi l y tích phân ta ñư c:
T
AHT -AHT] = jACpdT=ACp(T2 ) (8 )
T,
V i ACp là h ng sô"trong kho ng T h> T2 .
T nhi t c a ph n ng hóa h c có th tính ñư c năng lư ng
liên k t c a các ch t có m t trong ph n ng.
AH = z năng lư ng liên k t các ch t ñ u - năng lư ng
liên k t các s n ph m (9).
Năng lư ng iên k t ñây ñư c ñ nh nghĩa là năng lư ng
c n thi t ñ phá v liên k t hóa h c ñ t o ra các nguyên t t ño
th khí.
y II.l. Giãn n ñ ng nhi t 0,850 moi khí lý tư ng t áp su t
15 atm và nhi t ñ 300ƠK t i áp su t latm. Tính công giãn n :
29

a) Trong chân không;
b) Khi áp su t ngoài không ñ i là 1 atm;
c) Khi quá trình là thu n ngh ch.
BÀI GI I
a) Vì là chân không nên Pư= 0 do ñó A = -PC.AV = 0.
b) A = -P p(V2 -V 1).
-
2 ~~p 7 _ ( 1 o
2 _>. v9- v x= nRT ------
V = £ 5 1 l p 2 p j ?
1 p, , ^ '
A = -nR T E ,(^--^-)
2 1 , - ■
.1 i r -■■ - ■ k - ■■■’
0 , 8 5 0 ( ^ 3 0 0 . ! ^ - ^ ) ~ /Q g o
. ^
A = -19,5 atm i hay A = -19,5. 101,34J = -1980J.
c) A= -PdV = — dV = rĩiRTdlnV
y
A = -nRT n ^ = -isp T ln ^
= -0,850,8,314.300-ln —
1
V y A = -5740J.
IL2. Tính Q, A, Aư trong quá trình nén ñ ng nhi t, thu n
ngh ch 3 mol khí He t 1 atm ñ n õ atm 400K.
30

BÀI GI I
M t cách g n ñúng có th xem He là khí lý tư ng, do ñó
AUt = 0. T nguyên lý I suy ra
5
-» Q = -A = nRTln — = 3.8,314.400.1n - = 1,61.104J
P1 1
V y: A = 1,61.104J; Q = -1,61.104J :
S nén ñ ng nhi t 3 mol He là m t quá trình t a nhi t.
II.3. So sánh s khác nhau gi a AH và AƯ ñ i v i các bi n
ñ i v t lý sau ñây:
a) 1 mol nư c ñá — 1 mol nưc c 273K và latm.
b) 1 mol nư c ñá -> 1 mol hơi nư c 373K và latm. Cho
bi t 273K, th tích mol c a nư c ñá và nư c l ng b ng 0,0196
l/mol và 0,0180 1/mol và 373K th tích mol c a nư c l ng và
hơi nưóc tương ng b ng 0,0188 1/mol và 30,611/mol.
BÀI GI I
Trong c hai trưòng h p quá trình là ñ ng áp nên:
AH = AU + A(PV)
= AƯ + P.AV AH - AU = P. AV
a) AV =VL-V R
= 0,0180-0,0196
= -0,16.10'2l/mol
AH - AU = p. AV = 1.(-0,16.10“2) = -Q,l6 .icr2 .atm
ho c: AH - Aư = - 0,16 J/mol
31

b) AV = VH- VL= 30,61 - 0,0188 = 30,59 1/mol
AH - Aư = P.AV = 1. 30,59 l.atm ho c 3100 J/mol
So sánh (AH - Aư) (a) và (b) cho th y s khác bi t gi a
AH và Aư là quá nh , có th b qua ñ i v i các pha ngưng k t,
song s khác bi t gi a hai ñ i lư ng này là ñárrg k n u là pha
khí. T (a) th y r ng AU > AH do s gi m th tích khi nư c ñá
nóng ch y, k t qu c a vi c h nh n công t bên ngoài.
X II.4. ð t cháy m t mol Benzen l ng 25ÍJC, latm ñ t o ra
khí C02 và nư c (H20) (Z), t a ra m t nhi t lư ng b ng 3267kJ.
Xác ñ nh nhi t hình thành c a Benzen l ng ñi u ki n ñã cho v
nhi t ñ và áp su t, bi t r ng nhi t hình thành chu n c a co*,
H20 (Z) tương ng b ng - 393,5 và -235,8 kJ/mol.
BÀI GI I
S ñ t cháy m t mol benzen theo phương trình ph n ng
C6H6 © + 1 - 0 2(k) = 6 COä(k) + 3H20 (1).
Gi i phóng ra m t nhi t l ng A HpƯ = -32,67kJ/mol

Áp d ng phương trình (6 ) ta có:
AHpƯ = 6AH°tC0%+ AH^tH2Q- AH^tCgH6 - 7 —AH^t0i? r 3267 =
= ( - 6 X 3 9 3 , 5 ) + ( - 3 X 2 8 5 , 8 ) - AH(hĩlC;H( - 0
• V y AHjJtc H = 49kJ / mol
II.5. Tr n 50ml dung d ch HC1 0,20M v i dung ñ ch NaOH
0,20M trong m t nhi t lư ng k , nhi t ñ tăng t 22,2°c lên
23,5°c.
32

Xác ñ nh nhi t trung hòa (tính ra kJ/moì) theo ph n ng:
H30 ++ OH' = 2H20.
Cho bi t t tr ng c a h n h p dung d ch loãng là Ig/mì và
nhi t dung ri ng c a nư c là 4,18J/g.K
BÀI GI I
Th tích c a h n h p khi pha tr n b ng 50 + 50 = 100ml,
do ñó có kh i lư ng b ng l.OOg. Bi n thiên nhi t ñ g n li n v i
ph n ng trung hòa là: 23,5 - 22,2 = l,3°c = 1,3K.
Lư ng nhi t Q = m.e.At = 100 X4,18 X1,3 = 540J-
Sô' mol HC có trong 50ml dung d ch 0,20M.
^0
0 ,2 0 .-—-—= 0 ,0 1 moi.
1000
Tương t s moi NaOH b ng 0,01 moi.
V y 0.01 moi H;30 +.ph n ng v i 0,01 moi 0H ‘ gi i phóng
ra 540J. Nhi t trung hòa ng vói 1 moi s là: 54000J hay
54kJ/mol
V y ñ ĩ v i ph n ng: HC + NaOH = NaCl + KgO. AH = -
54 KJ/moI-
IĨ.6 . ð I v i ph n ng: —Ní, + —0 9 = NO 25°c và latm.
AH° = 90,37 kJ. Xác ñ nh nhi t c a ph n ng 558K, bi t r ng
nhi t dung ñ ng áp ñõì v i lmol c a N2, 0 2, NO l n lư t b ng
29,12; 29,36 và 29,86 J/K.mol.
BÀI GI I
Áp d ng ñ nh lu t Kirchhoff ta có:
33

t 2
AH = AH^ + jACpdT
558
A H 558 = A H 298 + j A C p d T
298
Vì Cp c a các chát không ph thu c T nên:
AH°58 = AH£98 + ACp(558 - 298)
= 90,37 +(29,86 - . 29,12 - 29,36).icr3.(558 - 298)
AH? 58 = 90,53kJ
Chú ý:
- Trưòng h p Cp là m t hàm c a T và nói chung s ph
thu c có d ng Cp = a + bT + CT2 +...ho c Cp = a + bT + CT’2 thi
khi tính, ACp không ñư c ñưa ra ngoài d u tích phân và có d ng,
ch ng h n ACp = Aa + AbT + ACT‘2 + ...
II.7. Xác ñ nh năng lư ng liên k t trung bình c a m t liên
k t C-H trong metan bi t nhi t hình thành chu n AHj CH = -
74,8kJ/mol; nhi t thăng hoa c a than chì b ng 716,7 kJ/moì và
năng lư ng phân ly phân t H2 b ng 436 kJ/mol.
BÀI GI I
Năng l ng liên k t trưng bình c a m t liên k t C-H trong
phân t CH4 b ng 1/4 năng lư ng. Theo ñ nh nghĩa, năng lư ng
liên k t trong CH4 là AH(298 c a quá trinh:
CH4(k) C(k) + 4H(k).
34

V n d ng ñ nh lu t Hess, AHoy* c a quá trình phân ly
phân t thành các nguyên t t do th khí ñư c xác ñ nh nh
chu trình sau:
V i là nhi t thăng hoa c a C; AHpL là nang lư ng
phân ly phân t .
V y:
A^ 298 ~ _ A ^ht.CH4 + +2AHpL
= -(-74,8) + 716 + 2x436
~ 1663,5 kJ/mol
Phân t CH4 có 4 Hên k t C-H; do ñó năng lư ng 1 liên k t
C-H b ng = 4i6kJ/mol
Bài toán trên ñ c p tói vi c tính năng lư ng iên k t khi
bi t nhi t hình thành. Ngư c l i, bi t năng lư ng liên k t có th
tính ñư c nhi t c a ph n ng, ch ng h n ñ i v i ph n ng:
AH&U = z năng lư ng liên k a C 9 và HI - £ năng
lư ng liên k t c a I2 và HC1.
c r ' ■ ' C(k)- •+ 4H(k)
Cgr + 2H2(k)
4
Chú ý:
Cl2 + 2 HI (k) = I2(k) + 2HC1 (k)
35

Năng lư ng liên k t c a Cl2>HI, I2 và HC1 tương ng b ng
239, 297, 149 và 431 kJ/moì.
AHp Ư = 239 + 2.297 - 149 - 2.431 = -178kJ
ÏL 8 ^)l mol nưóc ñá nóng ch y 0 °c, 1 atm, h p th m t
nhi t ìư ng b ng 6019,2J. Th tích mol c a nư c ñá và c a nư c
l ng b ng 0,0196 và 0,0180 lít. Tính AH và AƯ ñ i v i quá trình
này.
BÀI GI I
Vì Qp = a h nên AH = 6019,2J
ð tính Aư ta v n d ng công th c AH = Aư + A(P.V).
;ð i v i quá trình ñ ng áp
A(P.V) = P.AV = P(V2 -Vj) =
=1(0,0180 - 0,0196) =
= -1,6.10' 3 atm.l = -0,1630J
Aư = AH - P.AV = 6019,2 - (-1,63.10-2) = 6019.2J
II.9. 25°c và latm s hình thành 1 mol c o t graphit và
oxi có AH = - 1I0,418J: Xác ñ nh AU n u lmol graphit có th tích
b ng 0,0053 lít.
BÀI GI I
T ph n ng hình thành CO:
Cgr+I0*“00
36

1
S bi n thiên s moi khí là An = ĩ - — = —
2 2
M t khác bi n thiên th tích c a h (AV) do s hình thành
khí là AV = 1/2. 24,4/ = 12,2Z, ón hơn r t nhi u so v i s gi m
th tkh c a graphìt do ñó có th b qua th tích graphit.
. AH = Aư + AnRT
-110,418 = Aư + —.8,314.298
2
AU = -1349, 2J
11.10. Tính năng lư ng Hên k t O-H trong ph n t nư c
bi t các d ki n:
K20 (Z) = H20 (k) AH = 40,6 kJ/mol (1)
2H (k) = H2 (k) AH = -435 kJ/mol (2)
0 2 (k) = 20 (k) AH =-489,6 kJ/mol (3)
2H2 (k) + 0 2 (k) = 2H2 (G) ) AH = -571,6 kJ/mol (4)
/B i g i i s
Năng lư ng liên k t là Tiăng'lư ng trung bình c n ñ phá
v m t liên k t xác ñ nh trong phân t và t o ra các nguyên t
hay các g c. Phân t H2 có 2 liên k t o - H. Năng lư ng trang
bình c a m t liên k t 0 - H s b ng 1/2 hi u ng nhi t c a ph n
ng H20(k) = 2 H(k) + 0(k).
ð tính hi u ng nhi t này ta v n d ng ñ nh lu t Hess.
L y phương trình (4) nhân vói 1 /2 r i c ng vào các phương
trình (1) và (2 ) ta ñư c:
37

(-571,6. - ) + 40,6 + (-435) = -680,2 kJ
2
L y phương trình (3) nhân v i 1 /2 r i tr ñi t ng'trên (-680,2):
(489,6. - ) - (-680,2) = 925 kJ
2
V y hi u ng nhi t c a ph n ng-
H20 (k) = 2H (k) + o (k)
là 925 kJ suy ra năng lư ng t o ra 2 liên k t 0 - H là -925 KJ,và
năng lư ng trung bình c a 1 liên k t o - H là -925/2 = “462,5
kJ/mol
Ch ý: các tính toán trên ñ u d a vào sơ ñ chuy n hóa
ñư c thi t l p trên cơ s ñ nh lu t Hess:
H2(k) + | o 2(k) Aäl4) > H20 (l)
AH(1)
. 2
AH(3)
y ▼
-AH( :
2H(k) + 0(k)
ÀH,
->H20 (k)
1 1 .1 1 . Tính Hft|3 ñôi v i ph n ng c o + (>2 = CO bi t
298°K nhi t hình thành chu n c a c o và C02 là -110,5 và -
393,5 kJ/mol ;
Cp (C ) = 26,53 + 7,7.10":iT J/K.moi
Cp (C02) = 26,78 + 42,26.10':iT J/K.mol
c p(02) = 25,52 + 13,60.10'3T J/K.mol
38

BÀI GI I
AH«9 8 (P.U) = AH°298 ht(C02) - AH°298.ht(CO) ■
= -393,5 - (-110,5) = -283 kj
D a vào ñ nh lu t Kirchhoff tính AH° 73 (P.U):
473
AH?73 = AH§98+ ÍACpdT
298
vói
ACp = Cp(C02) - [C CO) + cp 0 2] = -12,51 + 27,76.10'3T
473
Cu i cùng AH 73 = -283000 + [(-12,51 + 27,76. lO“3 T)dT
298
= -283000 - 12,51(473 - 298) + 27,7610 3 (4732 - 2982)
- 283000 - 2190 + 1870
= -283320 J/mol
AH°7 3 (P.Ư) = -283,320 kJ/mol.
C- BÀI T P T GI I
11.12. Xác ñ nh công dùng ñ nâng m t v t kh i lư ng 30
kg lên m t ñ cao 2 m.
ðáp s : 588J.
11.13. Tính công th c hi n b i ph n ng gi a k m và axit
sunfuric loãng khi thu ñư c m t mol khí hydro ñi u ki n 0 °c
và 1 atm.
ðáp s : -2.27 kJ
39 .

11.14. Tính AU và AH trong quá trình ñun nóng 55,4g Xe t
300 ñ n 400K, bi t r ng ñ i v i 1 mol khí Xe Cv= l2.47J/K.mol
ðáp s : AU = 526J; AH = 877J
II. 15. Nhi t dung ñ ng áp c a lmol ñ ng dư c cho b i
phương trình Cp = 22,65 + 6,3.10‘: TJ/K.
Tính AH khi ñ t nóng lmol ñ ng t 300 ñ n 400K
ðáp s : AH ==24S5J.
11.16. Tính nhi t c a ph n ngquy v kg nhôm ñôi vói
ph n ng: 2AI + FesOfl = 2Fe + AI9O3.
Cho bi t AI = 27; AHj[tA o = -1667-,82 kJ/mo và
^ h tP e o = -819,28 kJ/mol.
ðáp s : 15712,6 kJ
11.17. Tính nhi t hình thành c a êtan bi t:
Cp. + 0 2= CO2, AH° = -393,5 kJ
H2+ 0 , = H20 (0 AH° = -285,8kJ.
2r
2C2H6+ 7 0 , = 4C0, + 6HS0 ); AH° = -3119,6kJ
ðáp sô': -84,6 kJ
11.18. Chi c b t l a gas ch a butan l ng (AH Jtbutan =
127kJ/mol). Xác ñ nh lư ng nhi t t a ra khi Ig bưtan l ng trong
b t l a b ñ t cháy; gi thi t r ng s n ph m c a s ñ t cháy là
C02 và hdi H20.
ðáp s : -4õ.7kJ
40

% IL19. Nhi t hình thành trong dung d ch nư c 2Õ°C c a
HFaq; OHaq; Faq, l n lư t b ng -320,lkJ/mol; -229,94 kJ/mol và -
329,1 lkJ/mol . Nhi t hình thành 25°c c a H20 l ng b ng -
285,84kJ/mol.
a) Tính nhi t trung hòa c a HFaqtheo ph n ng:
H V + D H ^ -J -j+ H jO (1 )
b) Tính nhi t ñi n ly c a HF trong dung d ch
HFac=H:q +OH-q
Bi t nhi t trung hòa ng v i phương trình:
K q + 0Híq = H2G 0) ìà '55,83 kJ/mol.
ðáp sp': a)-64,91; b) -9,08.
11.20. Tính aH^ 98 ñ i v i các ph n ng sau:
a) 2H2S (k) + 302= 2HaO ( ) +2S02.
. b) 2H2S (k) + 302= 2H20 (k) + 2S02.
c) 2HNS(k) + 2 NO = H20 2 (l) +4N2.
Bi t nhi t hình thành c a H2S, HoO(0, H20(k), S02. KNo,
NO và H5O2 l n lư t b ng -20,63; -285,83; -241,81; -298,83;
294,1; 90,25; -187,78 kJ/mol.
Cũng ñ i v i các ph n ng trên, tính AH^, K bi t:
Ch t H2S . 0 2 H20 ( ) H20 (k)
1
S02
Cp [J/molK] 34,23 29,35 75,29 33,57 39.87
41

Ch t h n 3 NO h 20 2 n 2
rp[J/mol.K] ■4 3 ,6 8 29,84 89,1 29,12
ðáp s : -1124,03; -1036; -956,5 kJ/mol; -1118,7; -1036,7.
IL21. ð ì v i ph n ng: 2 CƠ9 + Oo = 2C09; Nhi t ñung
ñ ng áp c a các ch t‘trong kho ng t 298 ñ n 2000K có d ng
chung Cp = a + bT + cT'2. Các h s ’a,b,c c a các ch t ñư c cho
dư i ñây:
Ch t
0 2
CO
co*
a[cal/ñ .molJ
7,16
6,79
10,55
b.1 0 3
1
0,89
2,61
-5
C . 1 0
-0,40
-0,11
-2,04
Tính AH^ooo
Bi t AH,98 c a ph n ng'b ng -565,96kJ
ðáp s : -564,41kJ
^ 11.22. Tính năng lư ng liên k t trong phân t PC13, t ñó
xác ñ nh nâng lư ng liên k t trưng bình c a m t liên k t p - C .
Cho bi t:
- Nãng lư ng liên k t c á Cl = 239 kJ/mol.
- Năng lư ng thăng hoa c a p = 316,2 kJ/mol
- Nhi t hình thành c a PCI3 (k) = -287 kJ/mol
ðáp s : 961,7 kJ/mol; 320,56.kJ/mol
42

11-23. Xác ñ nh nhi t ñ t cháy chu n AH ggc a metan:
CH4 + 202 = C02 + 2H20 (k).
Bi t năng lư ng liên k t trung bình c a:
c - H b ng 414 kJ/mol
0 = 0 498,8
c = o 724
0 - H 460
ðáp s : -034,4 kJ
11.24. M t khí lý tư ng nào ñó có nhi t dung mol ñ ng tích
m i nhi t ñ Cv= 2,5R (R là h ng sô"khí).
Tính Q; A; AU và AH khi lmol khí này th c hi n cácquá
trình sau ñây:
a) Giãn n thu n ngh ch ñ ng áp t (latm; 20dm3) ñ n
(1 atm; 40dm3).
b) Bi n ñ i thu n ngh ch ñ ng tích t tr ng thái (latm;
40ñm3) ñ n (0,5atm; 40dm:ĩ).
c) Nén thu n ngh ch ñ ng nhi t t (0,5 atm; 40ñĩn3) ñ n
(latm; 2 0 dm3).
Hãy phác ho m i quá trình trên cùng m t gi n ñ P-V, r i
tính Q; A; AƯ và á H cho chu trình này.
' ’ 11.25. Xác ñ nh nhi t hình thành Imol AlG d a vào các
phương-trình nhi t hóa h c dư i ñây:
ðáp s : a) Q = 7,09 kJ; AƯ = 5,06kJ
b) A = 0; Q = -5,07 kJ; AU = -5,07; AH = 7,öS.
43

Al20 3(r)+3 C0 Cl2(k)=3 C0 2(k)+2 AlC1.3(r) AĨ ! =-232,24kJ
CO(k) + Cl2(k) = COCl2(k) AH2 =-112,40kJ
2Al(r) + - 0 2(k) = Al20 3(r) AH3=-1668,20kJ
2
bi t r ng nhi t hình thành c a c o và co? tương ng b ng
-110,40 và -393,13 kJ/mol.
ðáp s : -694,71 kJ
11.26. Tính lư ng nhi t t a ra 25°c trong s hình thành
32g Fe20 3 t các nguyên tô" ñi u ki n ñ ng tích, bi t r ng trong
s hình thành FeO AH = -268,77 kJ và s oxi hóa FeO thành
Fe20 3 t a ra 2027,30J, ñôì v i lg FeO ñi u ki n ñ ng áp;
nb ng nhi t lư ng này ñ u ñư c xác ñ nh 25°c.
ðáp s : 165,15 kJ
44

Gíiiíơng III
N6UYÊN LÝ II C ANHI TĐ NGL C H C
A- TÓM T T LÝ THUY T
1. Entrôpi và s tính Enprôpi trong m t s quá trình
Nguyên lý II ñã thi t l p ñư c r ng ñ i v i quá trình thu n
ngh ch nhi t ñ ng t sô"gi a lư ng nhi t vô cùng nh và nhi t ñ
tuy t ñ i là m t vi phân toàn ph n ñúng c a m t hàm s ’nào ñó,
hàm Entropi S:
Vì Entrôpi là m t hàm tr ng thái nên ñôi v i quá trình
thu n ngh ch ñi t tr ng thái 1 ñ n tr ng thái 2 , bi n thiên
Entrôpi AS s b ng:
(1)
2
SQ
(2)
N u quá trình thu n ngh ch là ñ ng nhi t (2) tr thành:

N u quá trình thu n ngh ch là ño n nhi t (ÔQ =.0) thì dS = 0;
AS = 0. ðôì vói quá trình không thu n ngh ch nhi t ñ ng thì:
> (-^ t ) k t n _
N u quá trình không thu n ngh ch là ñ ng nhi t thì:
> k t n
N u quá trình không thu n ngh ch là ño n nhi t ÔQ = 0 thì
. dS > 0, AS > 0 (6 )
M t cách t ng quát bi u th c toán c a nguyên lý II là:
dS > ^ (7)
T
Khi h nhi t ñ ng ñư c g p v i môi trư ng xung quanh àm
thành m t h cô l p thì:
cò l p ” (A ^ h nhi t ñ ng ^® m ôi trư ng ) — ^ (8 )
N u trong h cô l p ch di n ra quá trình thu n ngh ch thì:
ÀSHcôi p= 0 s = const
N u trong h cô l p ch di n ra trong quá trình không
thu n ngh ch thì ASHcci p > 0 (S > St).
V ý nghĩa v t lý, entrôpi s ñ c trưng cho tính h n lo n
c a h nhi t ñ ng.
AS trong m t sô' quá trình:
®p = const
Tă
ASp = J^p< ìnT
46

V i Cp là h ng s ’:
ASp = Coin—
T,
• V = const:
ASV= Cvln —
Tj
(Cvlà h ng sô' trong kho ng Tj, T2).
AS c a khí lý tư ng:
ðôi v i 1 mol khí l tư ng
AS = R ln ^ - + Cvln-Jjf (Cv = const)
V1 I
ho c
p _ T
AS = -R In— + Cp111“ (Cp = const) (12)
2.Th nhi t d ng G và F
T nguyên lý II v i s xu t hi n hàm entrôpi s, ta ñã bi t
r ng trong h cô l p chì nh ng quá trình nào làm tăng entrôpi
(AS > 0) m i có th t x y ra.
ðôì v i nh ng quá trình x y ra không trong ñi u ki n cô
l p, thì có nh ng hàm sô"khác v i nh ng bi n sô" tương ng; ðó
là nh ng hàm sô"G và F v i các bi n s tương' ng là p, T và V,
T. Các hàm sô" G và F này là các th nhi t ñ ng và ñư c ñ nh
nghĩa như sau:
G = H - TS, 'F = u - TS.
Th nhi t ñ ng G còn ñư c g i là năng lư ng t ño Gibbs
(Gip-Xơ): F còn ñư c g i là năng lư ng t do Helmholtz (Hem
Hon Xơ). G và F ñ u ñư c g i là nãng lư ng t do vì ñó là ph n
năng lư ng t ño chuy n thành công.
(10)
(11)
(9)
47

T các bi u th c ñ nh nghĩa ñ i v i G và F ta có:
• ð i v i G T, p = const; ñG = ñH - TñS
hay áôì v i quá trình h u h n
AG = AH - TAS (13)
©ðôi v i F T, V = const; dF = dư - TdS
hay ñôi v i quá trình h u h n
AF = Aư - TAS (14)
Các hàm G và F ñư c dùng làm tiêu chu n ñánh giá chi u
hư ng c a quá trình. Th c v y n u quá trình t x y ra
T.P=const thi ph i kèm theo s gi m c a G t c là aG =G2-G1< 0.
Còn T,v = const quá trình di n bi n theo chi u gi m c a
F t c là AF = F - Fi < 0.
ð ì vói ph n ng hóa h c, kh năng tham gia vào ph n
ng c a các ch t ñư c ñ c trưng b ng m t khái ni m ái l c hóa
h c. ðo ñ ái ì c hóa h c à AG ho c AF tuỳ theo ñi u ki n di n
bi n c a ph n ng à ñ ng nhi t, ñ ng áp hay ñ ng nhi t ñ ng
tích.
ð i v i ph n ng hóa h c di n ra ñi u ki n chu n thì:
ñây, AG^t .ĩà bi n thiên năng lư ng t do chu n c a s
hình thành h p ch t t các ñơn ch t. ð i v i ñơn ch t AGJ{, =0 .
B - BÀI T P CÓ L I GI I
IIL l. Tính AS trong quá trình giãn n ñ ng nhi t 2mol khí
lý tư ng t 1.51 ñ n 2,4L
AG°=XA9ht.s nph m (15)
48

BÀI GI I
Áp d ng phương trình (1 1 ) trong ñi u ki n T = const, ñ i
v i 2 mol khí:
AS =.2. 8,314 X in ^ 4 = 7,8 J/K
1,0
IIL2. Tính AS - trong quá trình ñun nóng 200 gam nư c
t 10°c ñ n 20°c p = const, bi t Cp c a nư c b ng 75,3J/K.mo .
BÀI Gĩ ĩ
Ap d ng công th c
AS = nCpln -
1
Ta ñư c
AS = — . 75,31n— = 29J/K
18 283
(ín i Tính AS c a quá trình khu ch tán vào nhau c a
lmol khí N2 và lmol khí 0 2. tr ng thái nguyên ch t m i ch t
khí cùng m t ñi u ki n v nhi t ñ , áp su t và th tích.
BÀI GI I
S khu ch tán c a hai khí làm tăng g p 2 l n th tích
T = const do ñó:
AS0 2 = R ln ^ - = Kln2 = 2,303Rlg2
“ = #2,303Rlg2
AS = AS0 + ASNs^2,303Rlg2 = 11,5J/K
49

IXL4. Tính AS c a ph n ng 4Fe + 30 = 2Fe90,3- Bi t s°
c a Fe, 0 2 và Fe20 3 tương ng b ng 27,3; 205 và 87,4 J/Kmol.
BÀI GI I
T phương trình (12) Ta có:
ASp Ư= 2Spe2Q3 ~4Spe - 3 Sq 2
= (2. 87,4) - (4. 27,3) - (3.205) = -549,4 J/K.
ĨII.5. Hãy tiên ñoán d u c a AS trong ph n ng sau:
a) CaCOs = CaO + C02.
b) NH3 + HCl(k)-NH4Cl(r)
c) BaO(r) + C02(k) = BaC03(r)
BÀIGI Ĩ
a) AS > 0; b) AS < 0; c) AS < 0.
III.6 . Tính AGÍ9S trong s hình thành lmol nư c l ng bi t
các giá tr Entrôpi chu n c a H2 và 0 2 và H9O l n lư t b ng:
130,684; 205,133; và 69,91 J/K,moi và AH° c a s hình thành
nư c l ng b ng -285,83kJ/mo .
BÀI GI I
AG° = AH° - TAS°.
a q 0 q O q O 1 gO
Afc> ~ tìH20 " aH2 “ 2 2
= 69,901 - 130,684 - . = -163,34J/Kmo .
2
AG!w = -285830 - 298.(-163,34) = -237,154kJ
50

1ÏIÎ7. Tính AS? 98 , AHS98và AGÌ 98 ñ i v i ph n ng
phân huy nhi t CaCO.3, bi t:
CaCOs CaO C02
S?9S /J.K_1.m orl ... +92,9 ...38,1 213,7
A H ^./kJ.m or1... - 1206,90 -635,10 -393,50
BÀI GI I
CaCOs = CaO + C02.
O° —qO , oO _ qO
” CaO+ C02_ CaC03
= 38,1 + 213,7 - 92,9 = 158,9 J/K
AH° = AH tc. 0 + M t.C ^K ,C »C 03
= -635,10 - 393,50 - (-1206,90) = 178,30 kJ
^298 = ^298 ~TAS29g
= 178,30 - (298.158,9.10‘:?’) = 130,90kJ
G? 98 > 0 ch ng t 25°c và latm s nhi t phân CaCO
không x y ra ñư c.
III.8 . Tính AS trong s tr n 10g nư c ñá 0°c v i 50g
nư c l ng 40°c trong m t h cô l p. Nhi t n ng ch yr.c a nư c
ñá à 334,4 J/g; T nhi t c a nư c là 4,18 J/K.g.
BÀI GI I
G i t là nhi t ñ lúc cân b ng nhi t sau khi tr n, ta có:
(10.334,4) + (10.4,18xt) = 50.4,18(40-t)
51

T phương trình này xác ñ nh ñư c nhi t ñ cu i cùng sau
khi tr n t = 20°c
G i ASj là bi n thiên entrôpi khi chuy n lOg nư c ñá t
0°c thành nư c l ng 20°c, ta c :
G i ñ bi n thiên entrôpi khi chuy n 50g nư c l ng t 40°c
xu ng 20°c là AS->:
Bi n thiên entrôpi trong s tr n
AS = ASj + AS2= 15,21 - 13,77 = 1,44 J/K
Vói AS trong h cô l p b ng 1,44J/K (AS > 0) ch ng t ñây
là m t quá trình không thu n ngh ch nhi t ñ ng l c.
ĨII.9. S g s t di n ra 25°c. latm theo phương trình
V i nhi t hinh thành -824,2 kJ/mol.
K t h p v i giá tr AS° thu ñư c bài t p (III.4) hãy ch ng
t s g s t là m t quá trình t x y ra.
293
10 . 334,4
273
9QO
+ (10-4,181x1—— ) = 15,21 J/K.
9.73
29^
= 50 X 418 ln — = -13,77J / K
' 313
ph n ng
4Fe + 30 = 2 Fe9Ơ3.
52

BÀI GI I
S g c a s t ñã t a năng lư ng dư i, d ng nhi t ra môi
trư ng xung quanh m t lư ng b ng -824,2.2 ='-1648,4 kJ do ñó
làm tăng entrôpi c a môi trư ng m t lư ng b ng
0 _ 1 6 4 8 4 0 0 = 5529 J/K.
”*■* 298
M t khác t bài t p (ĨĨĨ.4) ta ñã có AS = -549,4 J/K
V y AS°ôl p = AS°ft + As£ = 5529 - 549,4 = 4979,6 J/K
AS^Ôl p > 0 ch ng t s g là qu.á trình t phá h y c a kim
lo i ñi u ki n thư ng v nhi t ñ và áp su t.
111.10. T i nhi t ñ nào ñó s chuy n lmol nư c l ng thành
hơi nưóc áp su t khí quy n latm là m t quá trình t di n bi n,
bi t nhi t hóa hơi lmol nư c l ng b ng 40587,80J và bi i thiên
entrôpi cùa s chuy n tr ng thái này b ng 108,68 J/K.
BÀI GI I
Tiêu chu n ñánh giá chi u hư ng t di n bi n c a các quá
trình x y ra ñi u ki n ñ ng nhi t, ñ ng áp à năng lư ng t do G.
G = H - TS
AG = AH - TAS ñ i v i quá trình ñ ng nhi t.
Khi bay hơi c a nư c p = latm:
H20(Z) = H20(h)
AH = 40587,80J
AS = 108,68J/K
53

Tacó: AG = 40587,80 - T.108,68.
Hãy tìm nhi t ! t i ñó có cân b ng l ng - hơi c a nưóc.
Mu n v y hãy cho AG = 0 do ñó
40587,80 - 108,68T = 0 suy ra T = 373,46°K
ðây là nhi t ñ sôi c a nư c. ði u ki n ñ nư c l ng
chuy n thành hơi ch x y ra theo m t chi u thì AG < 0 . ði u này
- ^ V m 40587,80 0 ^0 ^s ñư c thoa mãn n u T > - ■■ > 373,46.
108,68
IIL ll. ð i v i ph n ng CO(k) +H20(k) = C02(k)+ H?(k)
Cho bi t nh ng giá tr c a bi n thiên entanpi và bi n thiên
entrôpi chu n 300K và 1200K như sau:
AHgQQ = -41,16kJ /mol AH^qq = -32,93kJ / mol
a Çjoq = -42,4ƠW / mol AÍj^QQ = -29,6kJ / mol .
H i ph n ng t di n bi n s theo chi u nào 300K và
2 0K?
BÀI GI I
A
Tính A.G0 2 nhi t ñ d a vào h th c AG° = AH° - TaS°.
300K AG^oo = -41160 - (300x -42,4) = -28440J.
1200K AGj200 = -32930 - (I200x - 29,6) = 2590J
K t lu n AGgoo < 0 v y ph n ng ñã cho t x y ra 300K
theo chi u t trái sang ph i, song 1200K A J9q0 > 0 ph n ng
t di n bi n theo chi u ngư c i.
54

c. BÀI T P T GI I
ĨIĨ.12. Tính AS ng v i s nóng ch y lmol nư c ñá t i 0°c,
bi t nhi t nóng ch y c a ñá b ng 6 kJ/mol.
ðáp s : 22 J.k']
111.13. Tr n 35g nư c 250C (A) v i 160g nư c 86üc (B).
a) Tính nhi t ñ cu i cùng c a h v i,gi thi t là s tr n
ñư c ti n hành m t cách ño n nhi t.
b) Tính bi n thiên Entrôpi c a A, B và toàn b h .
ðáp sô': a) 75,l°c '
b) A: 22,7J/K; B: -20,6J/K; h : 2,lJ/K
III.14- Tính AS trong quá trình ñun nóng 1 mol hidro t
300 ñ n 400K.
Bi t r ng ñ ĩ v i Imol hidro; Cj, = 1,554 + 2}2.10"3T.J/K.mol.
ðáp sô': 1.74J/K
i ĩ ĩ t ỳ
111.15. Hãy tiên ñoán d u c a ASÍ ggvà AHÍ yg ñ v i các
quá trình sau:
a) (C2H5)20 (1) -►(C2H5)20 (k)
b) Cl2(k) -> 2C1 (k)
c) C10H8(k) -> C10Hg(r)
d) ð t cháy (COOH)s(r) thành COo(k) và H20 (Z)
e) C2H4(k) + H2(k) C2H6(k)
55

III. 16. Tính Aư; AH; AS ñ v i quá trình chuy n lmolH20
l ng 25°c và latm thành lmol hơi nư c 1 0 0 °c, latm, bi t
Cp(H20 2) = 75,24J/K.m l và nhi t hóa hơi ñ i v i lmol nư c b ng
40629,6J/mol.
ðáp S AH = 46272,6J/mol; AS = 112,95J/K AU = 4371,47.
111.17. Phân lo i các quá trình cho dư i ñây thành thu n
ngh ch và không thu n ngh ch nhi t ñ ng:
a) S ñông ñ c c a nư c 0 cvà latm '
b) S ñông ñ c c a nư c ch m ñông t i -10°c và latm.
c) S ñ t cháy cacbon trong 0 2 ñ ñư c C02 t i 800K và latm.
d) S lăn có ma sát c a qu bóng trên sàn nhà.
e) S giãn n ño n nhi t c a khí trong chân không.
ni.18. Tính AS° c a ph n ng: N 2 + - H* = NH3
2 2
Bi t s , = 191,489; = 130,586;
• . Sj,H = 192,505J /K.mol
ðáp S : l82,79J/k.mol
111.19. M t sô' vi khu n trong ñ t nh n ñư c m t năng ^
lư ng c n cho s tăng trư ng do s oxy hóa nitrit thành nitrat:
2NO aq + 0 9 = 2 NOg aq .
Bi t r ng s hình thành NO và NO3 , năng lư ng t ño
chu n tương ng b ng -34,6 và -H0,5kJ/mol. Hãy tính năng
lư ng t do thoát ra khi lmol NO b oxy hóa thành lmol NO3 .
ðáp s : -75,9kJ
56

I
IIL20. Tính năng lư ng t do hình thành chu n 4^298
c a lmol H20 l ng: H + —O2 = H20 (ĩ) bi t 6.9,91;
2 fyo
=130,684 và Sq = 205,38J/K.mol. Nhi t hình thành
chu n 25°c c a Imol H20(£) b ng -285,830 kJ/mol.
ðáp s : -237,129 kJ/mol.
I I.21. 0,35 mol khí ý tư ng 15,6°c ñư c giãn n ñ ng
nhiêt thuân nghich t 1,2 lít ñ n 7,4 lít n^r 0 Vv ,& LA-
_ . J L 2 Y '. ' A - a v V '
Tính A/Q, AU,'®/v¥4â>ì(ôi v i quá trình này. ‘7
^ ðáp s : -1530J; 1530J; 0; 5, 3J; -1530J
I.22. Tính AGg73 c a ph n ng: '
CH4 + H20(k) = CO + 3H2
Bi t nhi t hình thành chu n AK^oggc a CH4, H20(k) và
CO l n lư t b ng -74,8; “241,8 và -liO,5KJ/mo .
Entrôpi chu n c a CH4, H9 (k) và c o b ng 186,2; 188,7 và
197,6«J/K.mol (Trong tính toán gir thi t r ng AH° và AS° không
ph thu c T). y
a) T giá tr AG° tìm ñư c có tK k t lu n gì v kh năng t
di n bi n c a ph n ng 373K. /
b) T i nhi t ñ nào thì ph n ng ñã cho t x y ra ñi u
ki n chu n.
ðáp sô'AG° = l,26.105J/raol; T > 961K
57

111.23. Tính AG° c a s ñông ñ c -5°c ñ i v i nư c l ng
ch m ñông, bi t r ng AS° c a quá trình này b ng 21,3J/K.mol và
An0 = -5,8KJ/rr ol t i nhi t ñ -5°c. T k t qu tìm -ñư c, hãy cho
bi t v vi c có hay không tr ng thái cân b ng gi a nư c l ng và
nư c ñá -5°c.
ðáp sô": AG° = -92J/mol
111.24. a) M t mol khí lí tư ng giãn Ĩ1 thu n ngh ch nhi t
ñ ng l c t th tích 2 lít tói 20 lít- Tính AS c a h và c a môi
trưòng xung quanh.
b) Cũng 1 moi khí trên giãn n ñ ng nhi t không thu n
ngh ch sao cho không m t công nào ñư c h th c hi n. Tính AS
c a. h và c a môi trưòng xung quanh.
c) V i nh ng k t qu nh n ñư c t (a) và (b), hãy ch ng t
,(b ng con s "tính toán) r ng s nén t nhiên khí lý tư ng trong
h cô l p s vi ph m riguyên lí II c a nhi t ñ ng l c h c.
ðáp s ’ a) ASh = 19,10J/K = -ASmt;
b) ASh = 19S10J/K, ASmt = 0
58

Chương IV
CÂN B NG HÓAH C
TÓM T T LÝ THUY T
1. ð i u ki n cân b ng nhi t ñ ng. ð nh lu t tác d ng
khôilư ng
ði u ki n t ng quát v cân b ng c a m t h nhi t ñ ng là
hàm G^ Gmin, AG = 0 T, p = const. N u h nhi t ñ ng là ph n
ng hóa h c di n ra T.p = const, gi a các ch t khí lý tư ng thì
ñ i vói ph n ng t ng quát:
+ V2Á2+ ... vnAn= vjAj + v 2A 2 +... + v mA m...
p V j p V
AG = AG° + RTln - ~ (1)
P VI p v 2
r A, -r A2 -
v i Pi là áp su t riêng ph n c ^các ch t i trong ph n ng
tr ng thái nào ñó v nhi t ñ và áp Su t.
Khi cân b ng ñ c thi t l p AG = 0, t (1) ta có:
p v pV2
AG° = - RTin ■77 -
P V1 p v 2
r Ai A2 "*

T.p = const; AG° = const và ñ t b ng - RTlnKp. V y:
p v l p v2
K = A' A;
p P V1 p v2
r Ai A ,-
(2)
Kp là h ng s cân b ng ng v i áp su t là m t ñ i lư ng
h ng ñ nh m t nhi t ñ xác ñ nh. Khác v i (1), ’(2rcáe giá tr
p là áp su t riêng ng v i cân b ng.
Bi u th c (2 ) bi u th th c ch t c a ñ nh lu t tác d ng
khôi lư ng do Guldberg và Waage thi t l p.
N u ph n ng di n ra th tích không ñ i thì áp d ng
phương trình P = n v RT = C RT vào bi u th c (2) ta s ñư c
bi u th c h ng sô"cân b ng ng v i n ng ñ K^:
Các ñ i lư ng [ ] ng v i n ng ñ lúc cân b ng c a các ch t
Anvà Am.
Cũng như Kp, Kc ph thu c nhi t ñ , không ph tlmòc
n ng ñ .
Bi u th c (3) cũng ñư c v n d ng cho ph n n^ íii n r:i
trong dung d ch l ng ìý tư ng.
ð v i dung d ch không lý tư ng, n ng ñ Cj cư c thay
b ng ho t ñ a. ' 1 ^
ðôì v i ph n ng trong pha khí, h ng sô' cân b ng còn ñư c
bi u th qua n ng ñ ph n mol Kx:
K = [Ai3Vl.[A2]V2-
(3)
(4)
60

V i X- = - ; n; là s m oi ch t i.
.■ 1 ZRi
Gi a Pj và X có môi liên h Pj = P.X.
p = , p - là áp su t toàn ph n c a h :
Gi a Kp, Kc, Kzcó m i liên h :
Kp = Kc.(RT)Ân =Kx.PAn (5)
V i An =^ V m -]T v n
2. nh hư ng c a nh êt ñ , áp su t ñ n cân b ng hoá
h c. Nguyên lý chuy n dich cân b ng hóa hoc
a) nh hư ng c a nhi t ñ
H ng s ’cân b ng Kp là m t hàm c a nhi t ñ , ð mô t s
ph th c nà ta có phương trình Vari't Hoff sau:
^ A H °
dlnKp/dT = = - (6 )
RT
Trong kho ng nhi t ñ t T! ñ n T2 n u xem AH° = const
thì sau khi l y tích phân, (6 ) tr thành
Kp.T AH° 1 1
ln K ^ = E (7)
S ph thu c c a h ng sp cân b ng vào nhi t ñ , .trong
trư ng h p ñơn gi n, còn ñư c bi u th b ng phương trình có liên
h ñ n nhi t AH° và bi n thiên entropi AS° c a ph n ng
. „ _ AH° AS° ...
ln.Kp = — (8 )
p RT R
Phương trình Van't Hoff d ng (8 ) ñư ng nghi m ñúng khi
AH° và AS° không ph thu c vào nhi t ñ
61

b) nh hư ng c a áp su t
T phương trình liên h Kp và Kx ta có:
dlnKx/ñP= - — = -— ' (9)
x p RT
T (9) th y r ng h ng sô"cân b ng Kx s thay ñ i theo áp
su t T = const tùy thu c vào s thay ñ i th tích c a h
c) S chuy n d ch cân b ng hóa h c
Thèo nguyên lý Le Chatelier, khi làm thay ñ i m t y u tô"
nào ñó nh hư ng t i cân b ng hóa h c thì v .trí c a cân b ng s
chuy n d ch theo chi u gi m tác d ng c a y u tô"ñó.
• Xét y u tô"nhi t ñ
T (6 ) th y r ng Kp s ñ ng bi n theo T khi AH° >0 (thu
nhi t). V y ñ i v i ph n ng thu nhi t, s tăng nhi t ñ làm
tăng Kp t c t o thêm ra s n ph m *
• Xét y u tô"áp su t hay n ng ñ
T (1 ) -> aG = -RTlnK,, + RTln A'* —
p 1 p v 2
A ; r A ¡ -
ð t sô" h ng th hai v ph i c a phương trình b ng ñ i
lư ng RTlnQ. Khi ñó: AG = RTln-0-
Kp
D u c a AQ ñư c quy t ñ nh b i t s : -Q -.
K P
• Q < Kp AG < 0: Ph n ng di n ra theo chi u thu n là
chi u có tác d ng làm Q tăng lên cho t i khi Q = Kp thì cân bang
ñư c thi t l p.
62

* Q > Kp -> AG > 0: Ph n ng di n ra theo chi u ngh ch là
chi u có tác d ng làm Q gi m xuông ñ ti n t i b ng Kp, lúc này
ñ t tói s cân b ng.
S thêm m t khí trơ vào h cân b ng trong pha khí.
S có m t c a m t khí trơ trong h cân b ng làm. tăng áp
su t chung c a h , song v trí cân b ng có thay ñ i hay không
còn tùy thu c vào ñi u ki n áp su t và th tích c a h có thay
ñ i hay không.
* S thêm khí trơ V = const không làm thay ñ i tr ng
thái cân b ng vì áp su t riêng các khí trong ph n ng không
thay ñ i.
■* S thêm khí trơ p - const có th làm bi n ñ i tr ng
thái cân b ng do s gi m áp su t riêng các ch t khí trong h
ph n ng.
3. Cân b ng pha
a) Quy t c pha Gibbs
ðây là m t ñ nh lu t quan tr ng nh t c a cân b ng hóa
h c trong h d th mà trư c h t ĩà cân b ng pha. Quy t c pha
ñư c phát bi u như sau:
B c t do V c a m t h cân b ng, b ng sô"c u t c tr ñi
sô"pha p c ng 2 :
V = c - p + 2 * (10)
B c t do V cho bi t sô" các thông sô' có th thay ñ i m t
cách tùy ý (dĩ nhiên trong m t gi i h n xác ñ nh) mà không xâm
ph m vào cân b ng pha c a m t h cân b ng.
63

Thí d xét Gân b ng pha l ng <» hơi c a nư c nguyên ch t.
ð i v i h cân b ng này, vùng ch t n t i m t pha l ng (ho c
hơi) v = l - l+ 2 = 2có nghĩa là ta có th thay ñ i hai thông sô' T
và p m t cách ñ c l p nhau mà v n duy trì s t n t i c a m t
pha (l ng ho c hơi).
T i ranh gi i phân chia hai pha l ng - hơi n m cân b ng
v i nhau thì: V = l - 2 + ' 2 = l, ñi u này có nghĩa là ta ch có th
thay ñ i -m t thông sô' (ho c p ho c T) mà v n duy trì ñư c h
cân b ng hai pha.
b) Cân b ng trong h m t c u t
ð i v i m t h c u t (C = 1) cân b ng pha ñư c mô t
b ng phương trình Clapeyron Clausius:
( U )
dT TAV
ñây:
+ AH là bi n thiên Entanpi: ng v i quá trình chuy n pha
(ñ i vdi cân b ng L ^ H; a h là nhi t hó hơi; ñôi vói h
R L; AH là nhi t nóng ch y).
+ T là nhi t ñ chuy n pha;
+ AV là bi n thiên th tích trong s chuy n pha
ð i v i s bay hôi c a ch t l ng hay s thăng hoa c a eh t
r n, thì phương trình (1 1 ) có d ng g n ñúng như sau:
ln p = - + const (1 2 )
RT
Xét cân b ng pha tr ng thái p h T và p2, T2 thì (1 2 ) có d ng
ln (13)
P . R % T2 ^ '
64

B - BÀI T P CÓ GI I
rv .l. 1000K h ng s ’cân b ng Kp c a ph n ng:
2S02 + O = ^ ÌS 0 3 b ng 3,5G atm '1.
Tính áp su t riêng lúc cân.b ng c a S02 và SO3 n u áp
su t "chung c a h b ng latm và p su t cân b ng c a 0‐2b ng
0 ,1 atm.
BÀI GI I
G i Xlà áp su t riêng c a S02 thì áp su t riêng c a S O 3
b n g : l-Po2 - X = 0,90 - X.
Gi i ra ta ñư c X = âtm; và P0 = 0,33 atm.
O i b l .
'X' IV.2. Tính h ng s cân b ng Kp ñ i v i ph n ng:
N2+ 3H2 ^ 2NH3 25°c
Bi t: AG", c a NH3 b ng -16,64 kJ/mol.
Kp s thay ñ như th nào khi ph n ng ñã cho ñư c vi t
dư i d ng: N 2 + -H 2 ^ N H 3
2 2
BÀI GI I
AG - -2x16,64 = -33,28 kJ
A p 0
- AG° = -RTlnKp ‐ > lnKp =
RT
65

-33,280
8,314x298
InKp = ) = 13,43
V y Kp = 6,80.10°.
p2
NHs = K„ = 6,80.105
p N2 p h 2
ð t v i ph n ng:
N 2 + -H 2^ NH3 25°C
2 2
Kp= f NH33 = # 7 =825
PN 'PHh 2
ĨV.3. M t bình ph n ng dung tích 1 0 lít ch a 0,100 mo
H2 và 0 ,1 0 0 moi I2,. 698K, bi t h ng sô"cân b ng Kc = 54,4.
Tính n ng ñ cân b ng c a H2, 12, và HI.
BÀI GI I
H2 + I2 2HI
t = 0 0 ,1 0 0 0 ,1 0 0 0
t=toc (0 ,1 -x) (0 ,1 -x) , 2 x
(0,1 - x) (0,1-X) 2s
10 10 10
K , . = - M - = 3 [
[H2 ][I2]
= iM L -
,0 ,1 - X ,0 ,1 -X . 0>'. ' ■
•• 10 ro
66

p '
= 7,38-=>x = 0,0787
(0 ,1 - x)
[I2] = [H2] = (0?ì~x) = 0,00213 mol/1
10
n 0 7 X 7
[HI] = -= 0,0157 mol/l.
1 0
_____Cân b ng c a ph n ng kh c 2b ng C:
^ c + CO2 <=> 2 CO
X y ra 1090K v i h ng SQcân b ng Kp = 10.
a) Tìm hàm lư ng khí c o trong h n h p khí cân b ng, bi t
áp su t chung c a h là 1,5 atm.
b) ð có hàm lư ng c o b ng 50% v th tích, thì ‘áp su t
chung là bao nhiêu?
BÀI GI I
C02 + c ^ 2CO n
Lúc ñ u 1 mol 0 .moi 1 mol
Cân b ng
0
s
1
ĩ—
2 x mol 1 + x
Ph n moi
1 - X
1+ X
2 x
1+ X
ð nh lu t tác d ng kh i lư ng ñư c vi t:
■Kp=.-5S2_ = í ĩ ^ c o l l _a±2 lL =
p Pco2 p -x c o ,
1+ X■*
10
67

Suy ra x = 0,79. V y h n h p lúc cân b ng ch a 2 x = 2.0,79
= l,58mol CO và i - X = 1 - 0,79 = 0,21mol C02 (8 8 % c o và 12%
C02 v sô"mol cũng như v th tích).
ð tìm p chung t i ñó h n h p cân b ng ch a 50% v th
tích CO, ta v n d ng ñ nh lu t tác d ng kh i lư ng:
T7- - Peo _ p-x o
^ Pco2 Xco
haylO = P ^ - p = 20 atm
0,5
IV.5. Tính AG° và h ng s cân b ng K ñ i v i ph n ng
NO + O3 = n o 2+ o 2
Cho bi t các d ki n sau:
n o 2 0 2 NO O3
AGh tW kJ/m olJ 51,79 0 86,52 163,02
AH^t 998[kJ/mol] 33,81 0 90,25 142,12
ASht.298tJ/kmo1^ 240,35 240,82 210,25 237,42
ð l n c a h ng s cân b ng là h qu chu y u c a AH°
hay c a AS° c a ph n ng? Gi i thích.
BÀI GI I
Tính AG° c a ph n ng:
AG° u = ÀG°t (N02 ) + AG°t (02 ) - AG®t (NO) - AG°t (O3 )
68

Thay sô"vào ta ñư c AGpu = -197,71 kJ
AG0 =HRTlnK, do ñó suy ra
£ _ 1Q-A0°/2.303RT
- 1 0 '197710/2‘303'S'314'298
K = 5.1034
ð xét nh hư ng c a y u tô" nhi t hay entropi, ta tính
riêng r t ng ñ i lư ng:
AH£.u = AH t(N02 )+ AH , (02 )- AH°ht(NO) -AH°ht(0 3)
Thay b ng sô'ta ñư c
AH U = -198,55J/K
ASpU = S°(N02) + s°(02) - S°(NO) - s°(03)
Thay b ng s ’ta ñư c
ASpy = -2,5 J/K.
T m i liên h gi a h ng sô"cân b ng K v i các ñ i lư ng
AH0 và AS0 ta có h th c ¿ — Ç l X »
K= 1 0 +AS°/2,303R 1 0 "AH°/2,303RT
K = 10’0 i3.1034S
Bi n thiên entrôpi c a ph n ng r t nh vì c u trúc hình
h c phân t c a ch t ph n ng và s n ph m r t g n nhau. Vì
v y ñ ng l c thúc ñ y ph n ng di n ra mãnh li t t trái sang
ph i là y u £0 nhi t năng, v m t năng lư ng thì s n ph m b n
hơn các ch t ñ u.
69

IV.6 . 25°c ph n ng
NO + - 0 2=N02
2 2 2
Có AG° = -34,82 kJ v AH° = “56,34 kJ. Xácjl nh h ng s
cân b ng 298K và 598K.
K t qu tìm ñư c có phù h p v i nguyên lý chuy d ch cân
b ng Le Chatelier không?
BÀI GI I
Tính h ng sô"cân b ng 25°c b ng công th c
£_^qAG°/2.3RT
= 103482072,3.8,31.298
K= ,3.106
ð tính h ng sô"cân b ng K 598K, không dùng ñư c công
th c trên vi chưa bi t AG° 598K. Tuy nhiên n u ch p thu n
AH° = -56,43kJ không ph thu c nhi t ñ trong kho ng t 298
ñ n 598K thì có th v n d ng công th c
K2 = AH° 1 1 .
n K Ĩ " R T2
ñ tírih h ng s cân b ng K? 598K. Th c v y
, K2 56430, i 1 ,
in— ~ ~ r = ----- — (------------ ) suy ra
1,3.10 8,314 298 598
K2 = 1 2 . K < Kx: s tăng nhi t ñ trong tr ng h p ph n
ng t a nhi t làm cân b ng chuy n d ch sang trái là phí .c tác
d ng ch ng l i s tăng nhi t ñ là ñi u phù h p v i nguyên lý Le
Chatelier.
70

rv.7 . Xác ñ nh nhi t ñ t i ñó áp su t phân li c a NH4CI là
latm bi t 25°c có các d ki n:
AHgt [kJ/mol] AG t [kJ/mol] ,
r H 4Cl(r) -315,4 -203,9
HCI(k) -92,3 -95,3
NH3 (k) -46,2 -16,6
BÀI GI I
ð i v i ph n ng
NH4Cl(r) = HCl(k) + NH3(k)
H ng sô'cân b ng
G i T là nhi t ñ ph i tìm thì v i áp su t phân li là latm
ta có Phci = Pnh3 = 0,5atm do ñó
=0,5 X 0,5 =0,25 (atm)2
AGggs c a ph n ng b ng
AG°98 =-95,3 - 16,6 + 203,9 ĩ 92kJ
T công th c AG° = -RTlnK ta có
92000 = -8,31 X 298 X lnK298 suy ra
■' .ý 'V.—'
M t khác ñôì v i ph n ng ñã cho, A 298 b ng:
à h £ 98 = -92,3 - 46,2 + 315,4 = 176,9kJ
„ _ £ * ! .( J _ . )
K298 2,303R 298 T
71

lgKT-lgK298 2,303x8,314 (298 t '
g0,25 + 16,12 = ■— 78— 0— (— - )
2,303x8,314 298 T
T ñây tính ra T = 597K.
IV.8 . Xác ñ nh ái l c hóa h c c a s t v i oxi c a không khí
(Pq2 = 0.2atm) 1000K n u áp su t riêng c a oxi trên s t (II)
oxit nhi t ñ này b ng 3.10' 18 mmHg.
BÀI GI I
S oxi hóa s t là ph n ng d th
2Fe + O2 = 2FeO
có h ng s c n b ng Kp = —— do ñó lnKp = -ln P0
p0 2
Ái l c hóa h c ñư c ño b ng công c c ñ i c a ph n ng t c
là = -RTInPo- ■Áp su t riêng c a oxi trong không khí là
"" - 2
0,2atm = 152mmHg.
3.1CT18
p ° 2 152
Q1 n~ 18
Amax = - 8,314 xlOOOxl n ----= 376786J / mol
152
*TV.Íh 50°c và dư i áp su t là 0,334 atm ñ phân ly a c a
N20 4(k) thành N 02 b ng 63%.
Xác ñ nh Kp, Kc, Kx.
72

Ban ñ u
Cân b ng
Ph n mol
BÀI GI I
N20 4 ^ 2N02 n
1 0 1
1 - a 2a 1 + a
1- a 2a
1+a 1+ a
P 2^ p 2 X2 P-X2 p.[ — ] 2
K 2 ^ r -a N 0 2 = NOg _ 1 + q
p _ K N204 ~ P-XN204' _ XN204 ~ ÍL:._ai
(1 + (x)
Thay p = 0,344 atm; a = 0,63 vào phương trình Kp, tìm
ñư c Kp = 0,867 atm.
Kc = Kp.(RT)'in ; An = 2 - 1 = 1 do ñó
Kc = 0,867(0,082.323)'1= 0,034.
K* = Kp.p-An= = =2,52
p 0,344
IV.10. T và p xác ñ nh m t h n h p khí cân b ng g m
3mol No, lmol H2 và lmol NH3.
a) Xác ñ nh h ng sô"cân b ng K c a.ph n ng:
; N2 + 3H2 ^ 2NH3.
b) Cân b ng s chuy n d ch theo chi u n o, khi thêm
0 ,lniol N2 vào h n h p ph n ng T,p = const
BÀI GI I
X‘vH 2
Kx= — V - , % =8,33
v k x
5 5
73

S thêm N vào h T.p = const do ñó Kx v n có giá tr
trư c ñó t c là 8,33.
Sau khi thêm -0 ,1 mo N2> trư c khi có s chuy n d ch cân
b ng thì: - ' - ' '
Như th Q > Kx và cân b ng ph i chuy n d ch theo chi u
nào ñó ñ gi m Q cho t i b ng. Kx thì cân b ng m i s ñư c l p
l i. ð gi m Q thi XN-tì ph i g m t c là cân b ng chuy n d ch
sang trái.
IV.11. 378K h ng sô'cân b ng;Kp c a ph n ng:
C2H6OH(k) ^ CH3CHO(k) + H2, b ng 6.4.10'9. Nhi t ñ t
cháy c a etanol và axetalñehit là -1412 và -1196 kJ/mol.
Nhi t hình thành c a nư c b ng -287 kJ/mol. Tìm Kp t i
403K.
Ch p nh n r ng trong kho ng t 378 ñ n 403K AH° c a
ph n ng là không ñ i, do ñó v ìi d ng phương trình (7) ta có:
2
8,39
BÀI GI I
lg K p .4 0 3 =
AH°
(403 - 378) + lgKp.378
2,303x403x378
A n 0 ñ ư c xác ñ nh theo ñ nh lu t Hess: /
A AH ñ.c.etanol - A H d.c.anñehit “ AH ht.nưó
= -1412 - (-1196 - 287) = 71kJ.
74

lgKp.403 = ----------------- --------------------(403-378) +lg(6,4 X 109)
2,303 X 8,31 X 10" 3 X 403 X 378
Suy ra Kp 403 = 2?6.10‘8.
IV.12. ð i v i ph n ng N20 4 k:) 2N02, Kp 25°c b ng
0,144 và 35°c b ng 0,321. Tìm AH°, AS° và AG° 25°c ñ ì v i
ph n ng ñã cho.
BÀI GI I
: K p .3 0 8 AH° 1____ _
K p . 2 9 8 2 , 3 0 3 . 8 , 3 1 2 9 8 3 0 8
Thay s vào, tìm ñư c
AH° = 66,619 kJ.
AG° = -RTlnKp = -8,31.298.1n0,144 = 4,8 kJ
AS0= AHi_AG!_= 6M li_4800 = 207i45J/K
T T 298 298
IV.13. Cân .b ng c a ph n ng NH4H S (r)^ NH3 + H2S(k)
ñư c thi t l p 200°c trong m t th tích V. Ph n ng ñã cho là
thu nhi t. Cho bi t áp su t riêng c â NH3 s tăng, gi m hay
không ñ i khi cân b ng ñư c tái l p sau khi: ùj£'$ç>
a) Thêm NH3; ( e r £ i
b) Thêm H2S; ^ ' ***■
- c) Thêm NH4HS
d) Tăng nhi t ñ ; ^ ^ ^ ^
, s U7Òr^,
e) Ap su t toàn ph n s tăng do thêm Ar vào h ,
f) Th tích bình tăng t i 2V. f í' (ỳcc V %>. 7.
75

BÀI GI I
a) T ng b) Gi m
c) Không ñ i d) Tăng
e) Không ñ i í) Tăng.
IV.14. 0°c và dư i áp su t p = 1 atm ñ phân y c a khí
N20 4 thành N02 b ng 1 1 %.
a) Xác ñ nh Kp.
b) Cũng t i 0°c, khi áp su t gi ĩìi t latm xu ng 0 ,8 atm
thì ñ phân li thay ñ i th nào?
c) C n ph i nén ñ ng nhi t h n h p khí t i áp su t nào ñ
ñ phân li b ng 8 %.
BÀI GI I
a) N20 4 ^ 2N02 Zn
t = 0 lmol 0 1
t = to f - a 2 a 1 + a
P2 f 2 a ì ¿yí
l +aJ Tr 4a2 ^
2 " I I ">
Pmo„ 1+a i 4(7- _
Kp Kp =
PT_n. ' _ ^1—tA 1—n'2*^4
1 +a
Thay a = 1 1 % và p = 1 atm vào phương trình này ta s
ñư c Kp = 0,049 atm.
4(X2 4a2
b) 0,049 = —r-.0j8 ^-= 0,0612
1 -a 1 -a
76

Suy ra a = 0,123. ð phân li tăng do gi m áp su t chung
c a h
4a2
c) 0,049 = —.p
1 - a
Thay a = 8 % suy ra p = 1,9 atm.
IV. 15. Tính t c ñ bi n thiên áp su t theo nhi t ñ chuy n
pha ñ i v i cân b ng L c a H20 nguyên ch t t i 0°c, bi t
AHnc = 6,01 kJ/mol;
VL= 0,0180 l.mol'1;
VR= 0,0196 l.mol-1.
BÀI GI I
Phương trình (1 1 ) ñ i v i cân b ng L ñư c vi t:
d P _ _AHn,c
dT Tnc.AVnc
Chuy n ñơn v t Jun sang l.atm, ta có:
1 J = 9,87.10“3l.atm
ñ P ----6010.9,87.10~3 _ _136at K -1
. ñT 273.(0,0180-0,0196)
K t qu này cho th y ñ h nhi t ñ nóng ch y c a nư c ñá
xu ng 1 K thi ph i t ng áp su t cân b ng ên 136atm. T ñây suy
ra ñ áp su t tăng lên 1 atm, thì ñi m ch y c a nư c ñá gi m ñi
7,35.10'3K, âi u n y gi i thích t i sao l i có th trư t trên băng
ñư c.
77

IV.16. Xác ñ nh nhi t bay hơi c a Hg, bi t r ng t i 330°c
áp su t hơi c a Hg b ng 459,74mmHg và nhi t ñ ^sôi c a Hg
dưôi áp su t khí quy n là 357°c.
BÀI GI I
Áp d ng công th c (13) ta ñư c:
In 76_0_= AH_ J _ — 1_ Aí _ 5 8 1 5 kJ/moj
459,74 8,314 603 630
IV.17. Dư i áp su t nào, nư c s sôi 97°c?
Nhi t hóa hơi riêng c a nư c b ng 2254,757 kJ/kg.
BÀI GI I
Áp d ng phương trình (13) ta có:
1 T> — 1 T) A H ,T g ~ T ^
g 1 " 2 " 2.303R T,.T2
lgp i = lg760_ i ^ ¿ 8 373-370
2,303x8,31 370 x373
= 2,8348 hay P = 683,6 mmHg.
c- BÀI T P T GI I
IV.18. 6Ò0K ñ i v i ph n ng:
H2 + C02.^ ,H 2 (k) + C
N ng ñ cân b ng c a H , C 9, H9O và c o l n lư t b ng
0,600; 0,459; 0,500 và 0,425 mol/1.

a) Tìm Kc, Kp c a ph n ng.
b) N u lư ng ban ñ u c a H2 và C02 b ng nhau và b ng 1
mol ñư c ñ t vào bình 51 thì n ng ñ cân b ng các ch t à bao
nhiêu?
ðáp s : Kc = Kp = 0,772;
[H2] = [C023= 0,106 M
và [H20] = [GO] = 0,094;
IV. 19. M t bình 51 ch a lmol Hĩ(k), ñư c ñun nóng t i
800°c. Xác ñ nh ph n trăm phân li c a HI 800°c theo ph n
ng 2 HI =^H 2 + l2(k). Bi t Ko - 6,34.10“4.
ðáp sô': 4,8%.
TVãO. 25°c h ng sô' cân b ng Kp ñ i v i ph n ng N2 +
3H2 « 2 N H 3 b ng 6 ,8 .1 0 5.
a) Tính AG° c a ph n ng.
b) N u cũng nhi t ñ trên, áp su t ñ u c a N2, H , NH3
là 0,250; 0,550 và 0,950 atm. Tìm AG c a ph n ng.
ðáp s : a) -33,28 kJ; b) -25,7kJ
. rv^:. Ngưòi ta ti n hành ph n ng:
PC15 ^ P C 1 3 + C12
v i 0,3 moi PC15; áp su t ñ u là 1 atm. Khi cân b ng ñư c thi t-
l p, áp su t ño ñư c b ng 1,25 atm(V,T = const).
a) Tính ñ phân li và áp su t riêng c a t ng c u t .
b) Thi t l p bi u th c liên h gi a ñ phân li và áp su t
chung c a h .
ðáp sô': a) 0,25; p = p0(l + a)
79

IV.22. Xác ñ nh nhi t ñ v i ph n ng
' CaCO:ì^ Ca0 + C02
bi t r ng 800°c áp su t phân li b ng 201,3mmHg và 900°c
b rig 992mmHg.
ðáp sô': -166,82 kJ/mol
IV.23. Trong m t thí nghi m ngưòi ta ñ t m t ãmpun ch a
N20 4 l ng có m = 4,6g vào m t bình ph n ng ñã ñu i h t không
khí có dung tích 5,71. ð p võ ămpun r i ñưa nhi t ñ c a bình
ph n ng lên 50°C; K t qu là N20 4 bay hơi và b phân li, áp
su t trong bình ño ñư c là 0,4586^apn. Tính ñ phân li c a N20 4
và h ng sô"cân b ng Kc ñ v i ph n ng N9O4 = ^2N 02-
ðáp s : 97,4%; Kc= 8,58
IV.24. M t h n h p ñ u g m 7% SO2, 11% 0 2, và 82% N*2
dư i áp su t 1 atm, ñư c ñun nóng t i 1 0 0 0 K v i s có m t c a
m t ch t xúc tác. Sau khi cân b ng ñư c thi t l p, trong h n h p
cân băng S02 chi m 4,7%. Tìm m c ñ xy hóa SO‘>th nh SO3 và
h ng sô"cân b ng Kp và Kç c a ph n ng 2S02 + 0 2;^ 2 SO3 (ghi
chú: m c ñ oxi hóa ñư c ño b ng t s gi a áp su t cân b ng và
áp su t ñ u).
ðáp sô': 32,9%; Kp = 2,44; Kç = 200
IV.25. Trong s t ng h p NH3 400°c th o ph n ng N2
+ 3 H 2 ^ ^ 2 N H 3, h n h p ñ u g m N v à H ñ ư c l t h e o ñ ú n g
t l h p th c r i ñưa vào bình ph n ng dung tích 11. Trong h n
h p cân b ng, ngưòi ta th y có 0,0385 mol NH3. Tính K<;, Kp.
ðáp s : Ke = 5,12.107; Kp = 1,68.104
80

IVJ26. Cho ph n ng:
2N02 . ^ N 20 4(k); AH° = -58,04kJ.
Hãy tiên ñoán ñi u gì x y ra cho h cân b ng khi:
a) Tăng nhi t ñ
b) Áp su t trong h tăng.
c) Ar ñư c cho vào h p = const và V = const
d) ðưa ch t xúc tác vào h .
IV.27. 25°c h ng sô'cân b ng Kp c a ph n ng thu
nhi t 2NO + Br.?(k) ^ 2 NOBr(k) b ng 116,6 atm*1.
a) N u ñem tr n NOBr có P=0,l08. atm v i NO có p =0,latm
và Br2 có p —0 ,0 1 atm ñ t o ra m t h n h p khí 0°c thì v trí '
cân b ng s như thê nào (câu tr lòi ph i ñ nh lư ng).
b) ðưa NOBr có p = 5 atm vào bình ph n ng 50°c thì
th y trong h n h p cân b ng có ^Ĩõĩ p = 4,30atm. Tính Kp
50°c. So sánh giá tr Kp này v i Kp 25°c. Gi i thích?
ðáp s : Kp5()(,c = 179 atm"1.
TV28. Xác ñ nh sô"b c t do c c ñ i c a h :
a) M t c u t
b) Hai c u t .
c) Ba c u t .
IV.29. Xác ñ nh sô"pha c c ñ i trong h :
a) M t c u t .
b) Hai c u t .
81

IV.30. Xác ñ nh ñ h nhi t ñ nóng ch y c a Cd 100 atm
bi t nhi t nóng ch y riêng c a Çd = 57,32 kJ/kg; nhi t ñ nóng
ch y c a Cd dư i áp su t khí quy n là 320,9°C; Kh i4ư ng riêng
c a Cd r n và Cd l ng b ng 8,366 và 7,989 g/cm3.
ðáp s : AT : 0,59°
IV.31. Xác ñ nh nhi t chuy n pha t lưu huỳnh rombic
sang ìưu huỳnh ñơn tà t i 95,5°c n u
AV = v ñơntà- Vrombic= 0,014 cm3/g và dP/A = 25,5 atxn/K.
IV.32. Xác ñ nh nhi t ñ t i ñó Bi s nóng ch y dư i áp
su t lOatm. Bi t r ng t i nhi t ñ nóng ch y là 271°c, t tr ng
c a Bi l ng và r n tương ng b ng 10,005 g/cm3 và 9,637 g/cm3.
Nhi t nóng ch y là: 54,392 kJ/kg.
82

Chương V
DUNGDCH
A - TÓM T T LÝ THUY T
1- Nh ng tính ch t chung c a dung d ch
a) N ng ñ dung d ch và cách bi u th n ng ñ
Ngưòi ta g i ư ng ch t tan trong m t ñơn v khôi lư ng
ho c trong ñơn v th tích dung d ch hay dung môi là n ng ñ .
Có n h i u c á c h b i u t h n ng ñ :
- N ng ñ ph n trăm: c%
Sô"gam ch t tan trong 1 0 0 gam dung d ch.
Co = _________S gam ch t tan_________ 1 0 0
Sô' gam ch t tan + s gam dung môi
- Sô"gam ch t tan 0
Sô"gam dung d ch
-N ng ñ moi:
S ^mo ch t tan trong lít ñung d ch.
- N ng ñ ñương lư ng gam N:
Sô' ñương lư ng gam ch t tan trong m t lít dung d ch.
- N ng ñ molan m:
83

Sô"mol ch t tan trong m t kg dung môi.
- N ng ñ ph n raol Xi:
Sô" mo ch t i chia cho sô" mol c a các ch t có m t trong
dung d ch.
Hai lo i n ng ñ m và Xi hay ñư c dùng trong tính toán
hoá lý vi chúng không ph thu c vào nhi t ñ .
b) ð nh u t Henry v ñ tan c a ch t khí trong ch t l ng.
N u c là n ng ñ ch t khí trong ch t l ng và p là áp su t
r i ê n g c a khí thì: c = k.p
v i k là h sô"Henry, ch ph thu c vào nhi t ñ .
c) Các ñ nh lu t v dung d ch loãng.
- ð nh lu t Rault: ð gi m tương ñ i c a áp su t h i bão
hoà c a dung môi trên dung d ch b ng ph n mol ch t tan:
*A “ *A _ nB = V------------T----- — — “ — A r >
p ° n B + n A
- H qu c a ñ nh lu t Rault: S tăng ñi m sôi và s h
ñi m ñông ñ c c a dung d ch so Y i dung môi:
ð tăng ñi m sôi (ñ h ñi m ñông ñ c) c a dung d ch t l
v i n ng ñ molan c a ch t tan:
At = K.m
v i K là h ng sô' nghi r sôi hay h ng sô' nghi m l nh.
84

- ð nh lu t Van’ Hoff v áp su t th m th u 71 c ,dung
d ch: 7Ĩ. V = nRT r '
V i V là th tích dung d ch
n là sô"moi ch t tan
R là h ng sô"khí
T là nhi t ñ tuy t ñôi.
2. Cân b ng ion trong dung d ch
; - ð gi i thích kh n ă n g d n ñi n c a dung d ch, Arrhenius
(1887) ñã gi ñ nh ch t ñi n ly (ch t tan) trong dung môi thích
h p (nư c ch ng han) b phân ly thành các ion dư ng và âm.
Tuỳ theo m c ñ d n ñi n c a dung d ch mà phân bi t:
- Ch t ñi n ly m nh, phân ly hoàn toàn thành các ion trái
d u nhau m i n ng ñ .
- Ch t ñi n ly y u, phân ly m t ph n thành ion; kh năng
phân ly tăng theo ñ loãng.
Trư ng h p này s phân ly là m t quá trình thu n ngh ch;
cân b ng phân ly ñư c thi t l p trong dung d ch gi a phân t
không phân ly và các phân t phân ly (các ion) ñó là cân b ng
ion. Thí d :
C H 3C O O H ^ H++ CHsCOCT
Fe(SCN)2+ ^ Fe3++ SCN'
Kh năng phân ly ñư c ñ c trưng b ng ñ ñi n ly a.
_ Sô"mol b ñi n ly
a = ——----- :— -—
Sô mol h a tan
ð ñi n ly a bao gi cung nh hơn m t, l n hơn không:
0 < a < 1
85

cl) Áp d ng ñ nh lu t tác d ng kh i lư ng vào căn b ng
ion. Khái ni m v ch sô'pK
ð ñơn gi n, xét cân b ng ion sau nhi t ñ T "và .n ng ñ
c xác ñ nh.
AB ^ A+ + B'
N ng ñ ñ u c 0 0
N n g ñ c â n b n g C ( 1 - a ) C a C a
Cân b ng ion ñư c ñ c trưng b ng h ng sô'cân b ng K.
TJr _ [A+] EB“]
K " ! AB!
Thay các n ng ñ [A+], [B-] và [AB] b ng các ñ i lư ng Ca
và C(1 - a), ta ñươc: K =
(1 -a )
Bi u th c này cho th y a gi m v i s tăng c a c và ñư c
g i là ñ nh lu t pha loãng Ostwald.
Trong tính toán v cân b ng ion, m t ñ i lư ng hay ñư c s
d ng ñó là ch sô"pK: pK = -lgK.
Thí d ñ i v i cân b ng:
C H 3C O O H ^ H + + C H 3 C O O ‘ .
[H+] [CHoCOO- ] _R
K = ----- 3 = 1,8.10 pK = 4,74
[CH3C00H] v -
H2S ^ E T + HS‘:
K = y n ¡ | p = 9 ,uo-s pK = 7,05
L119ÖJ
86

Cu(NH3)f- Cu2+ + 4NH3
„ [Cu2+] [NH,r „ _
K= V =4,6. Hr4 pK = 3,34
[Cu(NH3 ) f ]
b) Thuy t axit - bazơ.
Arrhenius
Axit là ch t khi phân ly trong
nư c cho ion H+
Bazơ là ch t khi phân ly trong
nư c cho ion OH
Axit HA
Bazơ BOH
H++ OH'
?B++ OH'
Bronsted - Lowry
Axit là ch t có kh năng cho
proton trong dung d ch
Bazơ là ch t có kh năng nh n
proton trong dung d ch
A ^ B + H+
Axit Bazơ
A và B là axit và bazơ liên h p
c) Ap d ng các thuy t Arrhenius và Bronsted - Lowry vào
m t sô'cân b ng ion trong dung d ch loãng ñó n ng ñ c a nư c
xem như không ñ i b ng 55,5 moi¡1.
S phân ly c a nư c: .
H20 ^ H++ OH‘ H20 + H20 ^ H30 ++ OH
Axit 1 Bazơ 2 Axit 2 Bazơ 1
K = m m = t H 3 ^ o = 10_16 2 5 0C
[H2 0] [H2 o ]2
Tích sô"ion c a nư c:
K„ = [H+] [OH ] = [H30 +] [OH ] = 1 0 ‘M pK = 14
(Arrhenius) (Bronsted)
87

L c Axit:
Bazơ:
HA ^ H++A" HA + H20 ^ H30 ++ A".
Axitl Bazơ 2 Axit 2 Bazơl
_ [H30 +][A~3 Ka
[HA][H20] 55,5
H ng sô"Axít:
_ [H-] [A-] _ [nsa*] [A-] _T^ _
K^ ~ Í H A ] -[H A ] PK = - ^ a
' Thí d :
H2S ^ H * + HS' e ss + H,0 Hao* + HS'
HCN ^ H+ + CN" HCN + H20 ^ H30 ++ CN'
Axit càng y u, pK càng lón.
ð ì v í axit m nh, phân .ly hoàn toàn, không có cân b ng
phân ly nêh không áp d ng ñ nh lu t tác ñ ng kh i lư ng-
HC1 = H++ Cl" HC1 + h 20 = h 30 ++ c r
Theo Bronsted, Cl- là m t
bazơ c c kỳ y u, không có kh
năng k t h p v i proton.
-L cbazơ:
BOH =5=: B+ + OH" B + H20 .5^ BIT + OH‘ .
bazơl axit2 axitl ba ơ 2
H ng sô^bazơ:
K _ [B+] [QH~3 _ [OH~3 [BH*]
b [BOH] B]
88

Thí d :
NH3 + H2.0 =5^ N H / + OH
bazơ axit axit bazơ
NH3 và NH4+là m t c p bazơ axit' liên h p
OH' + HgO+ Ego + H20
bazơl axit2 axitl bazơ2
Lưu ý r ng ñ v i c p axit, bazơ liên h p thì:
Ka . Kb = Kw
3. Khái ni m pH
pH c a m t dung d h là ogarit th p phân c a n ng ñ ion
H+hay ion hiñroni H30*.
pH = -lg[H+] = -lg[H30 +]
ð ô i v i c â n b n g i o n c a n ư c [ H + 3 [ O H ' ] = K W’ t a c ó :
pH = pOH = pKw= 14.
- Môi trư ng trung tính 25°c [H+] = [OH1 = 10‘7.
pH = pOH = 7
- Môi trư ng axit [H+] > 1 0 ’7 ; pH < 7
- Môi trưòng bazơ [H+3< 10‘7 ; pH > 7
4. Gông th c tính pH c a các dung d ch nư c
- HA à m t axit m nh n ng ñ C:
HA + H20 = H30 + + A“
[HsO+] = [ A~ ] - c
pH = -lg[H30 +] = -lgC

Công th c này ch ñúng khi pH < 6,5 vì ñã b qua [H30 +]
do nư c phân ly ra.
- HA là m t axit y u có n ng ñ C:
pH == (p K a - lgC)
- B là m t bazơ m nh: B + H20 = BH++ OH
pH - 14 + lgC
- B là m t bazơ y u có n ng ñ C:
pH = 14 - (p K b - IgC)
- BA là mu i c a axit m nh và bazơ m nh,
BA = B+ + A".
Cân b ng ion c a nưôc không b vi ph m, do ñó: pH = 7.
- BA à mu i c a axit y u HA và ba.zơ m nh.
BA = B++ A" ; A’ + H20 HA + OH” .
pH = 7 + —(pKa + IgC) c là n ng ñ c a mu ĩ BA.
- BA là mu i c a axit m nh bazơ y u có n ng ñ c.
BA = B++ A" H20 + B+ ^ H30 ++ B
pH = 7 - ì(p K b - IgC)
- AB là mu i c a axit y u HA và bazơ yêu B có n ng ñ C:
AB = A~ + B+.
A" + H20 ^ HA-+ OH~ k*
B H + + H 20 ^ B + H 30 + Kb
pH = 7 + (p K a -pKb)

5. H n h p ñ m
Thưòng m t h n. h p ñ m ñư c t o ra t m t dung d ch
axit y u và mu c a axit y u ho c t m t dung d ch bazơ y u và
mu i bazơ y u.
Dung d ch ñ m có pH ít thay ñ i khi pha loãng ho c khi
thêm m t lư ng v a ph i axit ho c bazơ vào dung d ch. M t h n
h p ñ m g m axit y u có n ng ñ Ca và môt muôi c a axit y u
n ng ñ Cmthì:
pH = pKa + lg a-
Trư ng h p h n h p ñ m c a bazơ y u n ng ñ C, và mu i
c a nó n ng ñ Cmthì: pH = 14 - pKb- Ig-^53-
c b
6. S th y phân c a mu i
Th c nghi m cho th y dung d ch nư c c a m t sô"mu i có
ph n ng axit ho c ph n ng bazơ.
Muôi c a axit y u và bazơ m nh; có s thu phân c a anion.
Thuy t Arrhenius
A" +H 20 ^ H A + OH'
H ng sô"th y phân Kh =
pH = 7+ ^(pKa + lgC)
K.
K.
Thuy t Bronsted
A" +H 20 ^ H A + OH'
bazơ 1 ax t 1
Kh=KVí Ka=Kh.
pH = 7+^(pKa+.lgC)
, c là n ng ñ mu i (mol/I)
Mu ĩ axít m nh và bazơ y u.
91

Co s tKu phân cation
B++ 2H20 ^ BOH + B++ 2H20 BOH + H3Oh
^a¿cí axit 1 bazơ 1
Kh= Kw/Kb K KU
Kh =Kw Kh = ^ p ^ =
Cation là m t axit
Kb
K
pH = 7 - < p K a + lgC)
2 p H = ì ( p K a -lgC)
M ì c a axit y u và bazơ y u.
B++ A- ^ BOH + HA B++ A '+ H ,0 ^ B O H + HA
bazơ axit axitl bazo' 2 bazơl axit 2
A ß? .'?
Kh = H«/Ka. K„ Kh = Kw/K A2 .KB]
= KAi/KA2
pH = 7 + I (pKa - pKb) pH = (pKAi + pKAí )
7. Tích sô' tan
Xét cân b ng gi a muôi khó tan trong dung d ch và các ion
c a muôi: AnBm(r) ^ nA"q +.mB+q
Áp d ng ñ nh lu t tác d ng khôi lư ng vào cân b ng này ta
ñư c bi u th c ñ nh nghĩa tích sô'tanT.
T= [A“]n .[B+]m
[A- ] và [B+] bi u th b ng mol/1
• Ngư i ta g i ñ tan s (tính b n g mol/I ho c g/1) là n ng ñ
c muôi tan t o thành dung d ch bão hòa.
92

1
v .l. Hòa tan 3,42g MgCl2; 2,63g NaCl vào 88,20g nư c.
Tìm n ng ñ % v khôi lư ng c a NaC , MgCl2 và H20.
BÀI GI I
Khôi lư ng t ng c ng c a dung d ch:
2,63 + 3,42 + 88,20 - 94,25g
Trong 94,25g dung d ch có 2,63g NaCl v y n ng ñ %
VT ™ l ì _ 2 >6 3 ■1 0 0
NaCÌ b ng: ------—— = 2,79%
94,25
N ng ñ % MgCl2: 3 ,4 2 • 10°- = 3,63%
94,25
N ng ñô % HoO: 8 8 ,2 0 ' - 1 0 0 = 93,58%
94,25
V.2. HN03 ñ c n ng ñ 69% có kh i lư ng riêng l,41g.cm'3.
Tìm th tích c a dung d ch ch a 14,2g HN03.
BÀI GI I
Khôi lương dung dich ch a 14,2g HNOă: =20,6 g
69
Th tích c a dung dieh s là: ĩQ - = 14.6cm3 M
1,41
V.3. Khôi lư ng riêng c a dung d ch H2SO4 49% là
l,385kg/dm3.
H i l y ba nhiêu th tích ñung d ch H2S04 49% ñ ñi u ch :
93

a) 1 lít dung d ch n ng ñ 0 ,5 N-
b) 400cm3dung d ch IN.
c) 250cm3 dung d ch 0 ,2 M.
BÀI GI I
a) MHso = 98.1IĨ10 H9SO4 ch a 2 ñương lư ng gam.
98 )
0,5N tương ng vói —- - 24jTg H2S04 nguyên ch t.
4
Th tích H2SO4 49% c n dùng ñ pha ĩ lít 0,5N là:
^ =4 99. . 36,lem»
49 . 1,385
Pha oãng th tích này b ng 1 lít b ng cách thêm nư c.
b) 400cm3dung d ch axit IN, ch a:
^ ‘ = 19,6g axit nguyên châ't.
1000
V y th tích axit 49% c n l y ñ pha 400cm3 IN là:
19,6 . 100 OQ 3
—— s 29 cm
49 . 1,385 ^
c) 250cm3dung d ch ch a: ‘= 4,9g H2S04
49
ðây là lương H9SO4 ch a trong: =lOg dung d ch 49%.
4,9
, 10 q
Vây th tích ph i l y: ———= 7,2em
1,380 ,
94

QhxcQ-r/
V.4. 45,20| ñưòng tan vào 316g nư c. Tính ñi m sôi, ñi m
hoá r n c a dung d ch, bi t các h ng sô" nghi m sôi, và nghi m
l nh là 0,51 và 1 ,8 6
BÀI GI I i'-
N ng ñ mol n c a dung d ch là: = 0,418 .
• 342,3.316
ATs = K.m = 0,51 . 0,418 = 0,21
ði m sôi ph i tìm: > 373 + 0,21 = 373,2lK.
ði m hoá r n: 2%* - (0,418. 1,86) = 272,2 2 K.
C*c-»ñ § c
V.5. S phân tích hemoglobin trong máu cho th y s t
chi m 0,328% kh i lư ng,hemoglobin.
cOTìm kh i lư ng mol t i thi u c a hemoglobin.
^D ung d ch nư c ch a 80g hemoglobin trong m t lít dung
d ch có áp su t th m th u b ng 0,0260 atm 4°c. Tìm khôi
lư ng mol c a hemoglobin.
c) Có bao nhiêu nguyên t s t có trong 1 phân t hemoglobin.
BÀI GI I
a) Scí mol s t có trong lOOg hemoglobin:
^ i = 5,87.1CT3 mol
56
M t phân t hemoglobin ph i ch a ít nh t m t nguyên t
s t; V y trong lOOg hemoglobin s có 5,S7.10‘3mol hemoglobin. Kh i
vlư ng moi t i thi u c a hemoglobin:
95

b) Sô"mol hemoglobin trong dung d ch:
= ÙV _ 0,0260 ■1
n _ R T _ 0,082. 277
= 1,14 10 3 mol
Kh i lương mol: -----—-— -
1,14 . 10^
T = 70200 g
c) Kh i lư ng mol hemoglobin ñây so v i khôi lư ng mol
t i thi u, th y g p 4 l n do ñó phân t hemoglobin ch a 4
nguyên t s t.
V.6 . Tính áp su t hơi c a dung d ch ñư ng ch a 24g ñưòng
(Cl2H22On) trong 150g nư c 20°c n u ò nhi t ñ này áp su t
hơi c a nư c nguyên ch t b ng 17>54mmHg.
B I GIÁĨ
(17 54-P) __ „
— =0,00833 => p = 17,39mmHg
17,54 5
V.7.'Dung d ch axit xianhiñric HCN n ng ñ 0,2M có h ng
s Ka = 4,9.10'10.
Xác ñ nh n ng ñ H30 +và ñ ñi n ly a
96

BÀI G I
HCN + H20 ^
0,2
0,2- X
H3o + -+CN-
0
x_
0
X
Vì Ka r t nh , HCN r t ít ñi n ly nên [H30 +] cũng nh vì
v y l y m t cách g n ñúng: X < 0,2; do ñó 0,2 - X « 0,2
- . 2
và — = 4,9.1010 X = 9,9. 10-6
0 ,2 Vae;
c / -
_ 9 9 10-6
ðô ñiên ly a = 5 . ìcr0 hay 0,005%
v 0,2
V.8 . Cho 1 0 "2 mol KSCN vào lOml dung d ch mu i Fe3+
n ng ñ 10‘3M. Bi t r ng ph c ñư c t o ra (màu ñ s m) có công
th c FeSCN2+, và n ng ñ ion Fe3+t do, chưa tham gia vào ph c
là 8 - O^M. Tính h ng s ”b n c a ph c.
BÀI GI I
Xét cân b ng t o ph c
Fe3+ +S N“ ^ FeSCNj+
lúc ñ u v 1 CT3 0
cân b ng « 8 .1 Q' 6 « 0,999. 0,001.
H ng s b n c a ph c FeSCN2+là:
97

K =: ---------— = -------- --------- = 125
[Fe ] [SCN-] 8 . 10 . 0,999
Chú ý: - n ng ñ ñ u c a KSCN là 10"2/10' 2 = IM
^ *
- Cân b ng chuy n d ch m nh sang ph i vì SCN dư.
[FeSCN2'1'] _ 10-3
’.9) Xác ñinh n ng ñ Cu2+ t trong 500ml dung d ch
ñư c ñi u ch t 0 ,1 mol CuS04 và 2 mol amoniac NH3.
Cho bi t:
[CuíNHs)]/" có h ng s b n là 2 .1 0 13
C p NH//NH3 có pK, = 9,2.
S t o ph c x y ra theo phương trình ph n ng
Cu2+ + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+
Vì cân b ng NH3 + H20 NH4+ + OH" chuy n d ch
m nh sang trái nên có th b qua tác d ng c a NH3 v i H20.
D a vào ñây ta có n ng ñ các ch t lúc ñ u và lúc cân b ng như
B I GIÁI
sau:
H ng s ’b n c a ph c [Cu(NH9 )4 ]2+ ñư c vi t:
98

Vì ph c r t b n (K » 1) nên có th coi X « 1 . M t cách g n
ñúng
ta có K * ---------- 5iLi------_ = 2.10’ 3
.0,2(1 -x)(4-0,8x) 4
V y [Cu2*] = 0,2(1 - x) = 0,2/(3,2)4*.2.1013 = 9.5.10' 17
V.IO. M t h n h p dung d ch CH3COOH và NaOH có n ng
ñ (m ol/I) ñ u tư ơ n g n g là a v à X
Vi t các phương trình cân b ng axit - bazơ x y ra trong
h n h p.
T vi c tính h ng sô' cân b ng, hãy ch ng t r ng ph n
ng trong dung d ch là hoàn toàn. (Ka = 1 ,8 . 10'5X
Thi t l p phương trình pH ph thu c vào a, X, h ng sô"axit
Ka’tích ion c a nư c Kwtrong 3 trư ng h p x<a, x = a v à x > a
BÀI GI I
a) CH3COOH + OH" ^ CH3C0 0 "+ H20
H20 + H20 ^ HsO+ + OH~
CH3COOH + % 0 ^ CH3COO" + h 30 +.
b) H ng sô"cân b ng nh n ñư c trong ph n ng trung hoà:
[CH3COCH [CH3COO-ì[H,Q+] Ka 1,8.10" „
c [CH3COOH] [OH'] [CHgCOOH].!^ icr14
Giá tr r t l n c a h ng sô"cân b ng Kc ch ng t ph n ng
là hoàn toàn.
99

c) ð d dàng tìm phương trình pH, ñ v i ph n ng trung
hoà axit y u b ng bazơ m nh ta l p b ng sau
CH3COOH + OH~ = CHgCOO” +H 20
X < a a - X b qua X const
X = a x(l - a) x(l - a) ax const
X > a bo qua X - a a const
• Trư ng h p X < a:
[HgO+]= —ì ——— ->• pH = pKa + Colg(a - x) + lgx
X
• Trưòng h p X = a: [CH3COOH] = [OH" ] = K^HsO4]
[CHgCOO-]* x(ci« 1)
[HsO+]= â - í i - > p H = ( p K a + pKw+ lgx)
X 2
• Trư ng h p X> a: [OH- ] = X - a -> [H3O I = K ^x-a) -» 1
pH = pKw+ lg(x - a)
v.ir. Dung d ch ax t benzoic (axit y u) IM có cùng pH v i
dung d ch HC1 n ng ñ 8 . ìcr3]^.
a) Tìm pH.
b) Tính h ng sô"axit Ka c a axit benzoic
BÀI GI I
HC1 là axit m nh phân ly hoàn toàn nên:
100

[H301 = [e r ] = 8.10'3 do ñó pH = -lg8 .1 0 '3= 2,1.
Axit benzoic C6H5COOH là axit y u, do ñó trong dung d ch
có cân b ng.
C6H5COOH + H20 ^ H30 + + CgHgCOO".
[H30 +][C6H5C 00-]
a [C6H5 COOH]
B qua s phân ly c a H2O nên [H3CT] = [C6H5COO"]
V y: Ka= [H3OY = 8(.10r?)2 = 6,4.10'5.
Y.I2 I Tính pH c a dung d ch NaCH3COO‘ 0,1M, bi t h ng
sô'bazơ Kb= 5,7.10'10.
BÀI GI I
NaCHsCOO = Na+ + CH3COO"
CHgCOCr + H20 ^ CH3COOH + OH“
0 ,1 0 0 V.
(0,1-x) X X
Kh = = 5,7JO“10
b (0,1-X) .
M t cách g n ñúng 0,1 » x.dp ñó
X2 = 5,7.10"11 suy ra X= 7,6.10'6.
Giá tr nh tìm ñư c ñ i v i.x ñáp ng ñi u gi thi t
X« 0,1M.
101

V y [0H~ ] = 7,6.10"6M
[H+] = — = 1,3 .1 0 _9M pH = 8,9
7,6 .1er0
V.13. Tính pH c a h ñ m g m 0,050mol axit axetic và
0,050mol natri axetat trong m t lít dung dictu pH s thay ñ i thê f
nào khi thêm vào h ñ m này 0 ,0 0 1 ,mol HC1? 1 V V“'~- ^ ^
BÀI GI I
NaCH3COO = Na+ + CH3 CpO"
CH3COOH + H20 ^ CH3 COO" + HoO+
[CH3 C0CT] [H3 O ] *
a [CH3CÓOH]
CH3COOH + Hao ^ CH3 COO" + H3Oh
Lúc ñ u: 0,05 0,05 0
cân b ng: 0,05 - X 0,05 + X X
K = 1,8.1 o-5 =
(0,05 + x)x
(0,05 - x)
■ . y
Axit axetic là axit y u ít phân ly nên: X « 0,05. ^
0,05 - X « 0;05 + X « 0,05, ño ñó 1,8 . 10"ñ=
0,050
V y X — 1,8.IO"5 pH = -lgl,8.l0' 5 = 4,47
Khi thêm HC1 vào h ñ m thì HßO* do HC1 phân ly ra kh i
ph n ng v i CHgCOCP ñ chuy n nó thành CH3COOH:
102

H30 ++ CHgCOO“0^ CH3COOH + liso
Trư c khi thêmHCl-^OOC!)? 0,050 0,050
Sau khi thêm: C/D o 0,05^0,001 0,05+0,001
Cân b ng: X 0,049 + X 0,051 - X
Ka = l,8.icr5 = x(0,049 + ĩĩ) => [H30 +]= Ka5£í -= 1,9;10-5
a (0,051 -x ) 3 a 0,051
vói X « 0,049 X « 0,051 .
pH = -lg[H30 l = -lgl,9.10' 5 = 4,72
V y so v i *trưóc lúc thêm HC1 thì pH gi m ñi m t ít (0 ,0 2
ñơn v pH)
V.14>ð tan c a CaF2 trong nư c 25°c b ng 2,14.10'4M.
Tính tích sô'tan TCaF9
B I GI I
CaF2(r) ^ Caaq2+ + 2F;q
T = [Ca2+3[F'j2 = 2,14.10‘4. (8 . 2,14.10-4)2= 3,9.10_n
V.15; M t th tích dung d ch Pb(N03)o. 2.10‘3M ñư c tr n
v i cùng th tích dung d ch Nai 2.10"3M.
Pbl2 có ñư c t o ra không?
Bi t tích sô"tan c a Pblo = 7,9.IO"9.
BÀI GI I
Vì hai dung d ch cùng th tích ñư c tr n vào nhau nên
n ng ñ ñung d ch m i ch t gi m ñi m t n a t c là:
103

[Pb2-] = [Nal] = 10-3M.
Hãy tính tích sô"ion Q
Q = [Pb2+J. [I]2= 1CT3. (IO-3)2= 1.10'9.
Q < T v y k t t a không ñư c t o ra.
V.16. Tích s tan c a BaS04 b ng ÌO'10. Tính ñ tan c a
BaS04 trong nư c nguyên ch t và trong dung d ch H2S04 0 ,1M.
K t lu n gì v nh hư ng c a ion chung t i ñ tan?
BÀI GI I
G i STlà ñ tan c a BaS04 trong nư c nguyên ch t, ta có:
[Bas+] = [SQ42‘] = Si-
T = [Ba2+) [SO/1 = s,2suy ra s, =VT = Vl(T10= 10-5M
G i s2 là ñ tan c a BaS04 trong dung d chH2S04 0 ,IM,
ta có [Ba2+1= s 2và [S042-] = s2+ 0,1
Do ñó T =[Ba2+][SOf] = S2(S2 +0,1) = 1er10.
B qua s 2 trư c 0,1 ta ñư c.
s 2 = [Ba2+] = 10_9M
Như th s 2 < S do dung d ch có ch a ion chung v i ion c a
mu i khó tan, ñây là anion SO4-
V.X7. Tích sô' tan c a AgCl b ng 1 ,8 .1 o' 1°. Hãy tính ñ tan
s c a AgCl trong nư c. N u AgCl tan trong dung d ch NHg IM thì
ñ tan s là bao nhiêu, bi t h ng sô"b n c a ph c Ag(NH3).?+=1 0 8.
104

J
BÀI GI I
A g C l ^ A g ++ C r T = l,8.10'in
G i s là ñ tan c a AgCl trong nư c nguyên ch t thì:
-S = V t = Vi>8 -1 0 " 10 =1,3. ÌO^M
AgCl(r) + 2NHa ^ Ag(NH3) + c r .
H ng s cân b ng này là:
K _ [ g(NHs)ĨHCn = [Ag(NH3)£] [Cl-][Ag+3
[NH3]2 [NH3]2 [Ag+] ^
K = K - T= IO8 X1 ftin'10= 1 a : ? 1K = Kbén T 10 X 1,8.10 =1,8.102 • -
G i X à n ng ñ c a ph c Ag(NH3)2+ ñư c t o ra khi tan
AgCI vào NH3, thì n ng ñ Cl” cũng b ng X, còn n ng ñ NH3 s
là 1 2 x.
V y: K = 1 ,8 . 10~2 = — - Gi i x = 0 ,1 0 .
( l - 2 x)
t c là [Ag(NH3)2+] = 0,10. Tr s ’khá l n này ch ng t AgCl
tan nhi u vào NH3 do t o ph c Ag(NH3)9+.
V.18. ð tan c a BaS04 trong dung d ch HCl 2 M b ng
1,5.1CT4M. Tính tích s tan c a BaS04. Suy ra ñ tan c a BaS04
trong nư c nguyên ch t r i so v i ñ tan trong HC1. Gi i thích.
Cho pKañ i v i n c phân li th hai c a H2S04 là pKa = 2 .
BÀI GI I
Xét cân b ng phân li c a HSO4 :
105

h 2o +h s o =s== h 3o ++s o |'
T, [S0|-][H30 +]
= ------------------
[HSO ]
Trong môi trưòng axit, cân b ng phân li trên chuy n d ch
m nh sang trái do ñó [HSO l^ESOl-], v y [HSO ] = 1,5.10^
và [S 0f] = Ka.[HS0 ]/[H30 +] =10'2.1,5.10^/2 = 7,5.10-7
Tích sô"tan c a BaS04 là: T = [Ba2+][S042'3
T = 1,5.10'4.7,5.10"7= 1,12.1CT10
ð tan c a BaSC>4 trong nư c nguyên ch t là:
s = V t = ,12 .10'10 = 1,095 .ÌO^M
Gi i thích:
N u xét 2 cân b ng ñ ng th i:
H20 +HSO H30 ++s o i’ (1)
BaS0 4 ^ B a 2++ S0 l_ (2 )
S thêm HsO+ làm cân b ng (1 ) chuy n d ch m nh sang trái
và làm gi m [S042']. S gi m [S042-] này làm cân b ng (2 )
chuy n d ch m nh sang ph i ñ ch ng l i hi u ng gi m
[S042'3 k t t a BaS04 b tan thêm ra.
V.19. Al(OH)3 à m t hiñroxit lư ng tính theo ñó có th xác
ñ nh 2 cân b ng sau:
Al<OH) 3 ^ Al3+ + 30H“ Ti = 10' 33
OH“ + AI(OH)3^ A102_+ 2H20 T2 = 40
106

[Sách chuyên ngành hóa học online] bài tập hóa học đại cương & hóa lý cơ sở lâm ngọc thiềm

[Sách chuyên ngành hóa học online] bài tập hóa học đại cương & hóa lý cơ sở lâm ngọc thiềm

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (8)

Similar a [Sách chuyên ngành hóa học online] bài tập hóa học đại cương & hóa lý cơ sở lâm ngọc thiềm

Similar a [Sách chuyên ngành hóa học online] bài tập hóa học đại cương & hóa lý cơ sở lâm ngọc thiềm (20)