Áp dụng nguyên lý I của nhiệt động học vào hóa học

Một phần của tài liệu Giáo trình hóa đại cương đh công nghiệp hà nội (Trang 203 - 212)

A. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ

2. NGUYÊN LÝ I CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC

2.6. Áp dụng nguyên lý I của nhiệt động học vào hóa học

a) Khái niệm: Nhiệt của phản ứng hóa học là lượng nhiệt Q mà phản ứng trao đổi với môi trường ngoài tại một điều kiện xác định.

b) Chú ý: Khi các chất phản ứng được lấy theo tỷ lệ hợp thức, tác dụng hoàn toàn với nhau tạo thành sản phẩm cũng theo tỷ lệ hợp thức. Lượng nhiệt này phụ thuộc vào cách tiến hành phản ứng,vì lượng nhiệt này là hàm của quá trình.

Để cho phản ứng có giá trị xác định, chúng ta phải quy định thống nhất các điều kiện tiến hành phản ứng, như sau:

+ Phản ứng được thực hiện trong điều kiện thể tích hay áp suất không đổi.

+ Trong suốt quá trình phản ứng không có bất kỳ một công nào ngoài công giãn nở thể tích.

+ Nhiệt độ của các sản phẩm bằng nhiệt độ các chất ban đầu.

Khi các điều kiện này được thỏa mãn, nhiệt phản ứng sẽ có giá trị hoàn toàn xác định.

Khi thực hiện phản ứng trong điều kiện đẳng tích, ta có nhiệt đẳng tích QV Khi thực hiện phản ứng trong điều kiện đẳng áp, ta có nhiệt đẳng áp Qp Ở phần trên, đã biết: QV = ΔUV; QP = ΔHP, do đó tính nhiệt đẳng áp, đẳng tích tức là tính ΔU, ΔH.

2.6.2. Phương trình hóa học và phương trình nhiệt hóa học Phương trình hóa học chúng ta đều đã quen biết, như:

C + O2 → CO2

Muốn viết một phương trình nhiệt hóa học, cần phải ghi rõ trạng thái tập hợp của các chất, cũng như lượng nhiệt của phản ứng đó trao đổi với môi trường ngoài.

Ví dụ 3: Ctc + O2 → CO2; ΔH 298 0 =−393,51 kJ (1) Ckc + O2 → CO2; ΔH 298 0 =−395,409 kJ (2) C2H2 + H2→ CO2; ΔH 298 0 =−310,28 kJ (3)

Đối với phương trình nhiệt hóa học, chúng ta được phép thực hiện các phép biến đổi toán học thông thường như cộng, trừ, nhân, chia, đổi vế trên phương trình nhiệt hóa học.

2.6.3. Định luật Hess

a) Nội dungcủa định luật Hess:"Nhiệt đẳng tích QV, nhiệt đẳng áp QP của phản ứng hóa học chỉ phụ thuộc vào bản chất và trạng thái của các chất đầu và chất cuối, hoàn toàn không phụ thuộc vào cách tiến hành phản ứng"

Định luật Hess được phát hiện trước khi nguyên lý 1 ra đời, nhưng nó lại là hệ quả của nguyên lý 1(một trường hợp đặc biệt), vì: QV = ΔUV; QP = ΔHP.

Chúng ta viết đơn giản là:QV = ΔU; QP = ΔH.

Nhiệt lượng Q của phản ứng hóa học phụ thuộc vào lượng, trạng thái của các chất, và các điều kiện tiến hành phản ứng. Để thuận tiện và tránh các sai sót khi sử dụng nhiệt của các phản ứng hóa học khác nhau, người ta thường tính nhiệt lượng Q đối với 1 mol sản phẩm của phản ứng và chấp nhận quy chúng về các điều kiện tiêu chuẩn dưới đây:

+ Phản ứng được thực hiện giữa các chất riêng biệt (nguyên chất) ở vào trạng thái tiêu chuẩn xác định. Các trạng thái tiêu chuẩn của các chất rắn, lỏng là các trạng thái bền của chúng ở điều kiện thường khi áp suất bằng 1atm. Trạng thái tiêu chuẩn của khí là trạng thái của khí nguyên chất ở 1atm. Đối với chất tan trong dung dịch thì nồng độ của nó bằng 1mol/lit (1M).

+ Trạng thái tiêu chuẩn có thể ứng với một nhiệt độ bất kỳ, nhưng thường ứng với 298K (chính xác là 298,15K) hay 250C

Nhiệt lượng Q ứng với trạng thái tiêu chuẩn trên được gọi là nhiệt tiêu chuẩn và ký hiệu là: ΔU 2980 , ΔH 2980 .

Trong thực tế, các phản ứng hóa học thường diễn ra trong điều kiện đẳng áp, do đó chúng ta hay dùng nhiệt đẳng áp và gọi là biến thiên entanpi của phản ứng (đơn giản hơn gọi là: entanpi của phản ứng).

Khi biết entanpi của phản ứng thì cũng tính được nhiệt đẳng tích của phản ứng ởcùng một nhiệt độ:

Vì: QV = ΔUV

QP = ΔHP = ΔUP + PΔV QP - QV = ΔUP - ΔUV + PΔV

Do đó:

ΔHP - ΔUV = ΔUP - ΔUV + PΔV

Khi phản ứng diễn ra giữa các chất rắn hoặc chất lỏng, thì ΔUP≈ΔUV ; ΔV ≈ 0, nên: ΔHP = ΔUV

Với những phản ứng có chất khí tham gia, ở áp suất thấp các khí được coi là khí lý tưởng. Khi đó: ΔUP = ΔUV (vì nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc

vào nhiệt độ), PΔV = ΔnRT trong đó ( Δn là biến thiên số mol khí trong phản ứng).

Với phản ứng: 3H2 + N2→ 2NH3 thì Δn = 2 + (3 +1) = -2<0

Do đó: ΔHP = ΔUV + ΔnRT (đơn giản viết là: ΔH = ΔU + ΔnRT) + Khi Δn = 0 thì ΔHP = ΔUV

+ Khi Δn ≠ 0 thì ΔHP khác ΔUV một giá trị là ΔnRT b) Hai hệ quả của định luật Hess

Hệ quả 1:Nhiệt của phản ứng thuận bằng nhiệt của phản ứng nghịch nhưng ngược dấu.

Biểu diễn bằng sơ đồ:

Chất phản ứng Chất sản phẩm ; ΔHthuận

Chất sản phẩm Chất phản ứng ; ΔHnghịch = - ΔHthuận Ví dụ 4: Ctc + O2 → CO2; ΔH 298 0 =−393,51 kJ (1)

CO2 → Ctc + O2 ; ΔH 298 0 =393,51 kJ (1′) Hệ quả 2:

Được biểu diễn bằng sơ đồ sau:

Áp dụng định luật Hess, ta có: ΔH13 = ΔH12 + ΔH23 Dễ dàng tính được : ΔH12 = ΔH13 - ΔH23

Tức là: Nếu có các chất phản ứng (1) và các chất phản ứng (2) cùng đưa đến chất sản phẩm (3), thì nhiệt của phản ứng chuyển chất phản ứng (1) đến chất phản ứng (2) - chất sản phẩm (2) bằng hiệu của nhiệt của phản ứng chuyển chất phản ứng (1) đến chất sản phẩm (3) trừ đi nhiệt của của phản ứng chuyển chất phản ứng (2) đến chất sản phẩm (3).

Ví dụ 5: Xác định nhiệt của phản ứng chuyển than chì thành kim cương:

Chất phản ứng (1)

Chất sản phẩm (3)

Chất sản phẩm (2) Chất phản ứng (2)

ΔH13 ΔH23 ΔH12

Ctc→ Ckc (1) ΔH1 = ?

Biết: Ctc + O2→ CO2 (2) ΔH2 = - 393,513 kJ Ckc + O2→ CO2 (3) ΔH3 = -395,409 kJ Lời giải

Lập sơ đồ quá trình hình thành CO2 từ Ctc và Ckc:

Áp dụng hệ quả 2 của định luật Hes cho sơ đồ, tạo thành CO2 từ Ctc và Ckc, ta có:

ΔH2 = ΔH1 + ΔH3

Vậy: ΔH1 = ΔH2 - ΔH3 = (-393,513) - (-395,409) = 1,9kJ

Từ ví dụ này ta thấy, ở điều kiện thường không thể chuyển trực tiếp Ctc thành Ckc được nên không thể đo trực tiếp nhiệt của phản ứng này. Nhưng chúng ta có thể tính được nhiệt của phản ứng này bằng con đường gián tiếp, thông qua nhiệt của phản ứng đốt cháy Ctc và Ckc nhờ hệ quả 2 của định luật Hess.

Các bạn sinh viên tự làm các ví dụ sau.

Ví dụ 6: Tính nhiệt của phản ứng

Ctc + 0,5O2→ CO; (1) ΔH1 = ?

Biết: CO + 0,5O2 → CO2; (2) ΔH2 = -282,989 kJ Ctc + O2→ CO2; (3) ΔH3 = -393,513kJ

Đáp số: ΔH1 = -110,524kJ Ví dụ 7: Tính nhiệt hóa hơi của nước

H2O(l) → H2O(h) (1) ΔH1 = ? Biết nhiệt của các phản ứng sau:

H2 + 0,5O2 → H2O(l) (2) ΔH2 = -285,84kJ H2 + 0,5O2→ H2O(h) (3) ΔH3 = -241,83kJ Đáp số: ΔH1 = 44,01kJ

Qua các ví dụ này, ta thấy dựa vào định luật Hess và các hệ quả của nó tính được nhiệt của các phản ứng không xảy ra trong thực tế bằng cách đo nhiệt của các phản ứng khác có liên quan đến phản ứng đó.

2.6.4.Tính nhiệt của phản ứng hóa học dựa vào nhiệt hình thành và nhiệt đốt cháy

a) Nhiệt hình thành

Ctc + O2 Ckc + O2

CO2

ΔH3

ΔH2

ΔH1

* Khái niệm: Nhiệt hình thành của một hợp chất là nhiệt của phản ứng tạo thành 1 mol hợp chất đó từ các đơn chất ở dạng bền vững nhất của các nguyên tố, trong điều kiện đã cho về nhiệt độ, áp suất.

Nếu những điều kiện này là điều kiện chuẩn thì nhiệt hình thành được gọi là nhiệt hình thành tiêu chuẩn, ký hiệu là: ΔH298 ht0 , đơn vị đo là J/mol

Chỉ đo được trực tiếp được nhiệt hình thành của một số ít trường hợp như của CO2, HCl, H2O,... còn lại phải tính gián tiếp. Hiện nay đã xác định được nhiệt hình thành tiêu chuẩn của 8000 chất và được lập thành một bảng....

Từ định nghĩa trên, nhiệt hình thành chuẩn của các đơn chất bền ở điều kiện tiêu chuẩn đều bằng 0

Ví dụ 8: Cho phản ứng

H2 + 0,5O2 → H2O(l) (2) ΔH 2980 = -285,84kJ Từ khái niệm, dễ thấy nhiệt hình thành chuẩn của nước lỏng là:

(ΔH0298,ht)H2O,long = -285,84kJ/mol

Ví dụ 9: Nhiệt hình thành chuẩn của CaCO3 là nhiệt của phản ứng hình thành 1mol CaCO3 từ Canxi kim loại, than chì và khí oxi ở điều kiện tiêu chuẩn:

Car + Ctc + 1,5O2→ CaCO3 ; ΔH0298, pư= -1207,68kJ Vậy:

( H ht )CaCO 1207,68 kJ/mol

3

0 ,

298 =−

Δ

* Dạng phản ứng

aA + bB + cC + ⋅⋅⋅→ AxByCz ΔH0298, pư = t (kJ)

Trong đó A, B, C là đơn chất, sản phẩm chỉ có 1mol chất AxByCz tạo thành., khi đó nhiệt hình thành của AxByCz là:

( H 298 0 , ) t(kJ/mol )

z y x B C

ht A =

Δ

* Tính nhiệt của phản ứng hóa học dựa vào nhiệt hình thành

Dựa vào định luật Hess, rút ra quy tắc sau: Nhiệt của một phản ứng hóa học bằng tổng nhiệt hình thành của các chất cuối trừ đi tổng nhiệt hình thành của các chất đầu.

Ví dụ 10: Tính nhiệt của phản ứng

CaO + CO2→ CaCO3 (4) ΔH0298, pư(4) = ?

Cho: Ca + 0,5O2→ CaO (1) ΔH0298, pư(1) = -635,6kJ Ctc + O2 → CO2 (2) ΔH0298, pư(2) = -393,1kJ Car + Ctc + 1,5O2→ CaCO3 (3) ΔH0298, pư(3)= -1207,68kJ

lời giải

Cách 1:Lấy (3) - [(1) + (2)] sẽ thu được phương trình của phản ứng khảo sát, như vậy theo định luật Hess ta có:

ΔH0298, pư(4) = ΔH0298, pư(3)-( ΔH0298, pư(1) + ΔH0298, pư(2) ) =

= -1207,68kJ - [(-635,6kJ) + (-393,1kJ) = -178kJ

Cách 2: Nhận thấy nhiệt của các phản ứng (1), (2), (3) là nhiệt hình thành của CaO, CO2 và CaCO3:

H 298 0 , ht )CaO =−635,6 kJ/mol ( H ht )CO 393,1 kJ/mol

2

0 ,

298 =−

Δ

( H ht )CaCO 1207,68 kJ/mol

3

0 ,

298 =−

Δ

Áp dụng quy tắc tính nhiệt của phản ứng hóa học dựa vào nhiệt hình thành, ta có:

( ) 3 [ ( ) ( ) 2]

0 , 298 0

, 298 0

, 298 0

) 4 ( ,

298 1 mol. H ht CaCO 1mol. H ht CaO 1mol H ht CO

H = Δ − Δ + Δ

Δ

Thay số, ta có:

ΔH0298, pư(4) = 1mol.(-1207,68kJ/mol) - [1mol.(-635,6kJ/mol) + 1mol.(- 393,1kJ/mol)] = -178kJ

Chú ý: Khi tính nhiệt của phản ứng dựa vào nhiệt hình thành, cần nhân nhiệt hình thành với hệ số tỷ lượng tương ứng có trong phương trình phản ứng.

Tổng quát:

b) Nhiệt đốt cháy

* Khái niệm: Nhiệt đốt cháy của một chất(đơn chất hoặc hợp chất)là phản ứng đốt cháy 1 mol chất đó bằng oxi phân tử để tạo thành các dạng oxi hóa tương ứng của các nguyên tố.

Những dạng này được quyết định bởi điều kiện đốt cháy trong buồng phản ứng của nhiệt lượng kế. Với hiđro và các bon thường bị oxi hóa đến H2O và CO2, lưu huỳnh tới SO2, nitơ tới NO2 hoặc HNO3, các chất chứa halogen tới halogen hay hiđro halogenua,...

Nhiệt đốt cháy của các chất khi quy về điều kiện tiêu chuẩn được gọi là nhiệt đốt cháy tiêu chuẩn, ký hiệu là ΔH0298,đc.

Ví dụ 11: Nhiệt đốt cháy tiêu chuẩn của metan là nhiệt của phản ứng đốt cháy metan ở điều kiện tiêu chuẩn:

CH4 + 2O2→ CO2 + 2H2O(l) ΔH0298,pư = -890,34kJ Vậy, nhiệt đốt cháy tiêu chuẩn của metan là:

( H dc )CH 890,34 kJ/mol

4

0 ,

298 =−

Δ

Ví dụ 12: Cho nhiệt của các phản ứng sau

Ctc + 0,5O2→ CO; (1) ΔH0298, pư = -110,524kJ Ctc + O2→ CO2; (2) ΔH0298, pư = -393,513kJ

Từ khái niệm, ta thấy ΔH0298, pư (1) = =110,524kJ không phải là nhiệt đốt cháy của Ctc. Nhiệt đốt cháy của Ctc chính là nhiệt của phản ứng (2), vậy:

H 298 0 , dc )C tc =−393,513 kJ/mol

Ở phản ứng (2), ta thấy :( H 298 0 , ht )CO H2980 ,( 2) 393,513 kJ/mol

2 =Δ =−

Δ

Vậy, với đơn chất khi cháy thì nhiệt đốt cháy của đơn chất sũng chính là nhiệt hình thành của sản phẩm được tạo thành.

Nhiệt đốt cháy của H2O bằng không, của CO2 bằng không vì H2O và CO2

là sản phảm cuối cùng của phản ứng. Nói cách khác H2O và CO2 là các sản phẩm không cháy được.

ΔHpư = ∑(ΔHht)Chất sản phẩm - ∑(ΔHht)Chất phản ứng

* Dạng phản ứng:

X(đơn chất hoặc hợp chất) + O2→ Sản phẩm 1 + sản phẩm 2 +... ΔH0298, pư = u(kJ) Khi này nhiệt đốt cháy của X là:

(ΔH0298,đc)X = u (kJ/mol)

* Tính nhiệt của phản ứng hóa học dựa vào nhiệt đốt cháy

Dựa vào định luật hess, cũng rút ra được quy tắc sau: Nhiệt của một phản ứng hóa học bằng tổng thiêu nhiệt của các chất phản ứng (chất đầu) trừ đi tổng thiêu nhiệt của các chất sản phẩm (chất cuối).

Ví dụ 13: Tính nhiệt của phản ứng sau (xảy ra ở điều kiện tiêu chuẩn) C2H4 + H2→ C2H6 (1) ΔH0298, pư(1) = ?

Cho:

C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O(l) (2) ΔH0298, pư(2) = -1410,97 kJ H2 + 1/2O2→ H2O(l) (3) ΔH0298, pư(3) = -285,84 kJ

C2H6 + 7/2O2→ 2CO2 + 3H2O (4) ΔH0298, pư(4) = -1559,88 kJ Lời giải

Cách 1: Lấy phản ứng [(2) + (3)] - (4) thì được phản ứng (1), ta có:

ΔH0298, pư(1) = [ΔH0298, pư(2) + ΔH0298, pư(3)] - ΔH0298, pư(4) =

= [(-1410,97) + (-285,84)] - (-1559,88) = -136,93kJ

Cách 2: Ta thấy nhiệt của các phản ứng (2), (3), (4) chính là nhiệt đốt cháy của cácchất: C2H4, H2, C2H6, tức là

( H dc )CH 1410,97 kJ/mol

4 2

0 ,

298 =−

Δ

( H dc )H 285,84 kJ/mol

2

0 ,

298 =−

Δ

( H dc )CH 1559,88 kJ/mol

6 2

0 ,

298 =−

Δ

Áp dụng quy tắc tính nhiệt của phản ứng hóa học dựa vào nhiệt đốt cháy, ta có:

ΔH0298, pư(1) = [1mol.(ΔH 298 0 , dc)C2H 4 +1mol.(ΔH 298 0 , dc)H 2] - 1mol.(ΔH 298 0 , dc)C2H 6 =

=[1mol.(-1410,97kJ/mol)+1mol.(-285,84kJ/mol)] -1mol.(-1559,88kJ/mol)

= -136,93kJ

Chú ý: Cũng giống như tính nhiệt của phản ứng dựa vào nhiệt hình thành, cần nhân nhiệt đốt cháy với hệ số tỷ lượng tương ứng có trong phương trình phản ứng.

Tổng quát:

Qua nội dung vừa trình bày, một lần nữa khẳng định rằng quy tắc tình nhiệt của phản ứng hóa học dựa vào nhiệt hình thành, nhiệt đốt cháy được rút ra từ định luật Hess.

Một số ví dụ không có lời giải

Ví dụ 14: Tính nhiệt hình thành của etan, biết:

Ctc + O2→ CO2 (1) ΔH0 = -393,5 kJ ΔHpư = ∑(ΔHđc)Chất phản ứng - ∑(ΔHđc)Chất sản phẩm

H2 +

2

1 O2→ H2O(l) (2) ΔH0 = -2,885 kJ 2C2H6 + 7O2→ 4CO2 + 6H2O(l) (3) ΔH0 = - 3119,6 kJ

Ví dụ 15: Tính nhiệt hình thành của rượu metanol nếu biết nhiệt đốt cháy của CH3OH, Ctc và H2 lần lượt bằng -726,55 kJ/mol; -393,50kJ/mol; -285,85 kJ/mol.

Ví dụ 16: Nhiệt đẳng áp của phản ứng tổng hợp NH3: N2 + 3H2 → 2NH3

ở 298K là - 92,382 kJ. Tính nhiệt của phản ứng đó trong điều kiện đẳng tích.

Ví dụ 17: Tính nhiệt của phản ứng:

C2H4 + H2→ C2H6 Từ các dữ kiện sau:

a) Nhiệt hình thành chuẩn của C2H4, C2H6 lần lượt bằng: -12,5; -20,24 kcal/mol.

b) Nhiệt đốt cháy chuẩn của C2H4, C2H6, H2 lần lượt bằng -337,3; - 372,86; -68,3 kcal/mol.

2.6.5. Ý nghĩa của định luật Hess

Định luật Hess giúp cho chúng ta tính được nhiệt của các phản ứng không xảy ra trong thực tế; Tính được: Nhiệt chuyển pha, năng lượng liên kết, năng lượng mặng lưới tinh thể, nhiệt hòa tan,...

2.6.6. Sự phụ thuộc của nhiệt của phản ứng hóa học vào nhiệt độ

Nhiệt của một phản ứng hóa học phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất. Ở áp suất cao sự phụ thuộc của nhiệt của phản ứng hóa học vào áp suất mới đáng kể, do đó ở áp suất thấp, yếu tố áp suất thường được bỏ qua. Trong khi đó, sự chênh lệch về nhiệt độ thường gây ảnh hưởng lớn đến quá trình. Vì vậy không thể bỏ qua được yếu tố này.

Ở mục 2.5, chúng ta đã biết nhiệt dung được tính bằng biểu thức:

dT CQ

Đối với quá trình biến đổi đẳng tích:

dT C dT dU

dU dT

C V QV = V → = V

Đối với quá trình biến đổi đẳng áp:

dT C dT dH

dH dT

C p Qp = p → = P

đối với phản ứng: aA + bB → cC + dD

Kirchoff đã thiết lập được phương trình biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt của phản ứng hóa học vào nhiệt độ ở dạng vi phân.

P

T

dT C H d ⎟ =Δ

⎜ ⎞

⎛ Δ (5.21) Trong đó ΔCp là tổng nhiệt dung của chất cuối trừ đi tổng nhiệt dung của chất đầu:

ΔCp = (cCp,C + dCp,D) - (aCp,A +bCp,B) (5.22) Lấy tích phân phương trình (5.21) từ nhiệt độ T1 đến nhiệt độ T2, ta được phương trình Kirchoff ở dạng tích phân.

Δ =Δ +∫2Δ

1 1 2

T

T P T

T H C dT

H (5.23) Chú ý: đối với quá trình biến đổi đẳng tích, phương trình Kirchoff ở dạng tích phân là: Δ =Δ +∫2Δ

1 1 2

T

T V T

T U C dT

U (5.24) Ví dụ 18:Tính nhiệt của phản ứng ở 500K và 1atm

2H2 + CO → CH3OH(k) ΔH0500 =?

Biết: 1) ΔH0298,ht (CO) = -110,5kJ.mol-1; ΔH 298 0 ,ht( CH OH 3 (k) ) =−201, 2kJ. mol −1

2) ( 2) 27, 28 3 ,26 .10 3 0,502 .10 5 2 . 1. 1

− +

+

= T T J mol K

C P H

C P( CO) =28, 41+4 ,10 .10 −3T −0,46 .10 5T−2 J .mol−1.K −1

( 3 ) 15, 28 105,2 .10 3 3,104 .10 5 2 . 1. 1

− −

+

= T T J mol K

C PCHOH

Lời giải

Trước tiên, tính nhiệt của phản ứng ở điều kiện tiêu chuẩn dựa vào nhiệt hình thành:

ΔH0298, pư = [1mol.ΔH 298 0 ,ht( CH3 OH (k) )] - [2mol.ΔH 298 0 ,ht( H 2)+ ΔH0298,ht (CO)] = = 1mol.(-201,2kJ.mol-1) -[2mol.(0 kJ.mol-1) + 1mol.(-110,5kJ.mol-1)] =

= -90,7kJ = -90700J Tính ΔCp của phản ứng:

ΔCp, pư = [1mol. C p( CH3OH )] - [2mol. C P( H 2)+ 1mol.Cp(CO)]= ? Vì Cp là hàm của nhiệt độ, và có dạng:

Cp = a + bT + cT2 + dT-2

Nên ΔCp, pư có dạng: ΔCp, pư = Δa + ΔbT + ΔcT2 + ΔdT-2 Cần tính Δa, Δb, Δc, Δd.

Δa = 1.15,8 -(2.27,28 +1.28,41) = -67,69

Δb = [(1.105,2) - (2.3,26 +1.4,10)].10-3 =94,58.10-3 Δc = [(1.-3,104) - (2.0 +1.0)].10-5 = -31,04.10-6 Δd = [(1.0) - (2.0,502 +1.-0.46)]105 =-0,544.105

Thay các giá trị vừa tìm dược vào biểu thức trên, được:

ΔCp, pư = -67,69 +94,58.10-3T - 32,01.10-6T2 -0,544.105.T-2

Thay ΔCp, pư vào biêut thức (5.23), rồi lấy tích phân từ T1 đến T2, được:

) 10 (

544.

, 0

) 3 (

.10 ,04 ) 31 2 (

.10 ,58 ) 94 69.(

, 67

1 1 1 2 5

3 1 3 2 2 6

1 2 2 3 1

2 0

0

1 2

− +

+

− +

− Δ

= Δ

T T

T T T

T T

T H

H T T

Thay ΔH T01 =ΔH0298, pư = -90700J, T1 = 298, T2 = 500 vào, thì tính được:

ΔH0500 =-97,75kJ

Một phần của tài liệu Giáo trình hóa đại cương đh công nghiệp hà nội (Trang 203 - 212)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(275 trang)