- Sự tự phát 5.1.1. - Các quá trình tự phát 5.1.3. - Enthalpy và sự tự phát 5.2. - Đánh giá biến đổi entropy trong các quá trình 5.3. - Năng lượng tự do và biến đổi tự phát 5.5.2. - Năng lượng tự do và các phản ứng hĩa học 5.6.1. - Cách tính tốn ΔGo đối với một phản ứng 5.6.2. - Ý nghĩa của ΔGo đối với một phản ứng SỰ TỰ PHÁT (SPONTANEITY) Quá trinh tự diễn biến Quá trình khơng tự diễn biến Quá trình sau cĩ xảy ra tự phát khơng? Nhận xét. - CEMENT- vật liệu sinh học Phản ứng ngược lại là tự diễn ra hay khơng? 10.10. - Hãy xác định xem mỗi quá trình dưới đây là tự phát hay khơng tự phát. - Với mỗi quá trình khơng tự phát, hãy mơ tả quá trình tự phát theo chiều ngược lại. - TIÊU CHUẨN DỰ ĐỐN CHIỀU TỰ PHÁT CỦA MỘT QUÁ TRÌNH LÀ GÌ? ENTANPI VÀ SỰ TỰ PHÁT Nguyên lý I Quan điểm cho rằng phản ứng và câu trả tỏa nhiệt DH: quá trình bất Đối với hệ cơ lập, DS≥0 thuận nghịch (quá trình tự diễn biến) *Entropi đặc trưng cho mức độ hỗn loạn của các tiểu phân trong hệ (ý nghĩa vật lý của entropi) Entropy, S là đặc trưng cho mức độ hỗn loạn của các tiểu phân trong hệ Khuếch tán khí Tăng entropi, DS>0 DS>0 • Biến đổi tự nhiên đi kèm theo sự tăng entropy Đặc trưng định lượng mức độ hỗn loạn của một hệ - đại lượng xác suất nhiệt động học W. - A Một số quá trình tăng entropi trong tự nhiên Sự hịa tan NaCl (r) vào nước Sự tan chảy của đá NGUYÊN LÝ THỨ III NHIỆT ĐỘNG HỌC- Định luật Nernst • “Entropi của các nguyên chất dưới dạng tinh thể hồn hảo ở nhiệt độ khơng tuyệt đối bằng khơng, S=0”. - Xác định giá trị entropi tuyệt đối cho từng đơn chất hay hợp chất ở một nhiệt độ nào đĩ. - 21 Entropi tiêu chuẩn Entropi tiêu chuẩn của các chất thường được xác định cho 1 mol chất ở trạng thái chuẩn, tương ứng ở áp suất 1atm và ở một nhiệt độ T (nhiệt độ 25 oC). - Đối với một chất bất kỳ: S rắn < S lỏng < S hơi • Nhiệt độ tăng làm S tăng. - DS0 Giả sử quá trình xảy ra trong hệ cơ lập 25 Cho biết dấu của DS của hệ trong từng quá trình sau: a) N2 (k. - 2O3 (k) DS0 Giả sử quá trình xảy ra trong hệ cơ lập Khơng thực hiện bất kỳ tính tốn nào, hãy dự đốn xem độ thay đổi entropy sẽ dương hay âm khi mỗi phản ứng sau xảy ra theo chiều như được viết. - 3 H2(g) e) Biến thiên entropi trong các phản ứng hĩa học DS0298 (pứ. - S0298 (tác chất) DS: J/K S: J/mol.K S: J/mol.K hoặc hoặc cal/mol.K hoặc cal/mol.K cal/K cĩ kể các hệ số hợp thức của phương trình phản ứng • Ví dụ: Tính biến thiên entropy tiêu chuẩn của phản ứng sau ở 25oC. - 2NH3 (k) S0(J.mol-1.K ĐS: -199 J/K Theo em, quá trình sau là tăng hay giảm entropi, tỏa nhiệt hay thu nhiệt và cĩ xảy ra tự phát khơng? A. - Hơi nước ngưng tụ thành sương trong đêm lạnh TRẢ LỜI: Giảm entropi, tỏa nhiệt và xảy ra tự phát. - Nhiệt năng mà hệ tỏa ra làm cho entropi của mơi trường tăng lên Quá trình tỏa nhiệt làm tăng entropi của mơi trường xung quanh và ngược lại Yếu tố entanpi + Yếu tố entropi THẾ ĐẲNG ÁP GIPP (NĂNG LƯỢNG TỰ DO GIBB NĂNG LƯỢNG TỰ DO GIBBS Bỏ ký hiệu sys Đặt G=H-TS (Năng lượng tự do Gibb) Biến thiên năng lượng tự do Gibbs đối với một quá trình xảy ra ở nhiệt độ và áp suất khơng đổi tỉ lệ với giá trị âm của độ biến đổi entropi của vũ trụ Tiêu chuẩn tự diễn biến và giới hạn của quá trình Trong một hệ kín, trong điều kiện đẳng nhiệt-đẳng áp, quá trình tự diễn biến kèm theo sự giảm thế đẳng áp (DG DG < ở mọi nhiệt độ 0 0 0 phản ứng xảy ra tự phát. - ở mọi nhiệt độ DH > DS < DG > 0 0 0 phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại. - ở nhiệt độ T > T* T > T* DG DS > 0 0 ở nhiệt độ T < T* T < T* DG > 0 phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại. - ở nhiệt độ T < T* T < T* DG T* T > T* DG > 37 0 phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại. - DH - TDS DH < 0 và DS > 0 DG < 0 ở mọi nhiệt độ DH > 0 và DS < 0 DG > 0 ở mọi nhiệt độ Hãy biện luận ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ đến tính tự phát của các phản ứng sau đây ở 1 atm. - Quá trình này cĩ: A. - DH < 0, DS > 0, DG Câu 3.11 Trong điều kiện đẳng nhiệt, đẳng áp, một phản ứng nào đó có đặc điểm như sau. - (1) DH>0, DS0 rất lớn, DS>0, nhiệt độ thấp • (4) DH>0, DS>0, DH0, DGo0, DGo>0, phản ứng không tự xảy ra ở nhiệt độ thường • C