Hóa học là một môn khoa học vừa mang tính lí thuyết vừa mang tính thực nghiệm, việc hệ thống hóa kiến thức một cách có hệ thống là rất cần thiết đối với các bạn học sinh. Thông qua việc nắm chắc lí thuyết, các bạn có cơ sở để làm quen với phương pháp giải các bài tập hóa học: Hóa đại cương, Hóa phi kim, Kim loại, Hiđrocacbon, Các chức hóa học sẽ được ra mắt bạn đọc trong thời gian tới. Sách được viết dưới dạng các chủ đề, bao gồm: Show
Chủ đề 1: Cấu Tạo Nguyên Tử. Chủ đề 2: Cấu Tạo Phân Tử – Liên Kết Hóa Học. Chủ đề 3: Hệ Thống Tuần Hoàn Các Nguyên Tố Hóa Học. Chủ đề 4:Nhiệt Hóa Học – Động Hóa Học. Chủ đề 5: Phản Ứng Oxi Hóa Khử. Chủ đề 6: Nồng Độ Dung Dịch – Sự Điện Li. Trong mỗi chủ đề, sách trình bày 3 phần chính: kiến thức cần nhớ, phương pháp giải bài tập và phần bài tập áp dụng. Giống như tên gọi cuốn sách, phần phương pháp giải bài tập trình bày những điều các bạn học sinh cần nắm vững thông qua các ví dụ cụ thể gắn liền với lí thuyết hoặc thực nghiệm. Các bài tập được viết dựa trên lí thuyết đã được giảng dạy ở trường phổ thông bao gồm các bài tập về phân biệt và nhận biết các chất, giải thích và mô tả các hiện tượng hóa học, tách và tinh chế các chất, tổng hợp, điều chế các chất. Dưới đây là tổng hợp các file tài liệu Hóa đại cương mà mình sưu tầm được. Các bạn nhấn vào nút để tải file về nhé, File trên Scribd chỉ là để xem trước file. 1. Giáo trình hoá đại cươngCác quá trình, thiết bị trong công nghệ hoá chất và thực phẩm tập 5 Sách bài tập hóa đại cương 2. Slide bài giảng Trong thư mục bên dưới gồm nhiều bộ slide, bài giảng khác nhau, mình chỉ demo một file, chi tiết các bạn xem trong thư mục nhé 3. Bài tập và giải bài tậpTrong thư mục có nhiều file bài tập, mình chỉ demo 1 thôi còn cụ thể các bạn vào thư mục xem nha. Trong mỗi thư mục đều bao gồm nhiều file, chi tiết các bạn xem trong thư mục (có cả tài liệu thư viện). Minh hoạ chỉ là 1 file trong đó 5. Công thức tổng hợpTrong thư mục có nhiều file bài tập, mình chỉ demo 1 thôi còn cụ thể các bạn vào thư mục xem nha. 6. Tài liệu thí nghiệmBao gồm cơ sở lý thuyết thí nghiệm và tài liệu bảo vệ hoá đại cương. Do drive bị die, mình mưới khôi phục nên nhiều file sẽ thiếu. TÀI LIỆU BẢO VỆ 7. Tài liệu mở rộngGồm tài liệu lý thuyết hoá đại cương, hướng dẫn học HĐC của PTIT, file tóm tắt, … chi tiết các bạn xem trong thư mục nhé.
from 4 to 37 °C (body temperature)? (C H 2 O \= 4,18 J/g o C)Ans q cold water \= 237gam cold water. 4 , 18 Jgam cold water. °C . ( 37 − 4 )°C.1 kJ 1000 J\= 32 , 7 kJ
– 20.o C to – 6. o C? Assume a density of 13 g/mL and a molar heat capacity of 28 J
°C
for Hg(l) Ans q Hg(l) \= 2 , 50 kg Hg(l). 1000g kg Hg (l ).1 mol 200 , 59. g Hg (l ).28 ,0J𝑚𝑜𝑙. °C. [− 6 − (− 20 , 0 )]°C.kJ 1000J\= 4 , 89 kJ
C
) at 100. o C is added to a quantity of water at 28. o C, the final temperature of the lead-water mixture is 35. o
Ans q lead \= 1 , 00 kg lead. 1000 g kg .0 , 13. J
.(35 , 2 − 100)°C = −8424JWe can write: q lead \= −q water \= 8424JNow, we obtain: q water \= m gam water. specific heat of lead. (t lead−water − t water )°C⇔ 8424J = m water. 4 ,18Jgam water. °C .(35 , 2 − 28 , 5)°C ⇒ m = 300 , 8 (g) Q A 100 copper sample (specific heat = 0 Jg
°C
) at 100 °C is added to 50 g water at 26 °C. What is the final temperature of the copper-water mixture? Ans Nhiệt dung riêng của 1 g nước là 4 , 18 J gước.°C q đồng \= 100 g đồng. 0 , 385 J
. ( t đồng−nước − 100 )°C = 38 , 5 ( t đồng−nước − 100 )Jq nước \= 50 , 0 g nước. 4 , 18 J
. ( t đồng−nước − 26 , 5 )°C = 209 ( t đồng−nước − 26 , 5 ) JTa có: q đồng \= −q nuớc ⇔ 38 , 5 ( t đồng−nước − 100 ) = − 209 ( t đồng−nước − 26 , 5 )⇒ t đồng−nước \= 37 ,93°C
flavoring. The combustion of 1 g of vanillin, C 8 H8 O3 , in a bomb calorimeter causes the temperature to rise from 24 to 30. o
(the heat capacity of the calorimeter assembly is 4 kJ/ o C).Ans q cal \=4 , 90 kJ °C.(30 , 09 − 24 , 89)°C = 25 , 48 → q vanillin \=−q cal kJ. 152 ,141g/mol 1 ,013g \= − 3 , 83. 103 .kJ mol
of benzoic acid causes a temperature increase of 4. o C in a bomb calorimeter assembly. What is the heat capacity of the assembly? Ans q cal \= −q benzoic \= 26 , 42kJ g . 1 ,176g = 31 ,1kJ Ta có: qcal \= Ccal . ∆t → Ccal \=31 ,1kJ 4 ,96°C \= 6 ,264kJ
(aq) and 100 mL of 1 M NaCl(aq), both initially at 22. o C, are added to a Styrofoam-cup calorimeter and allowed to react. The temperature rises to 30.o
Ag (aq) + Cl (aq) → AgCl(s) Ans We begin with: q cal \= 200mL. 1 ,00g mL .4 ,18J
.(30 , 2 − 22 , 4)°C = 6520 ,8J = 6 , 52 kJ q neutr \= −q calorim \= − 6 , 52 kJ W = −P. ∆V = − 2 ,5atm. (17 , 15 − 75)L.101J
.kJ 1000J\= 14 , 6 kJ Q 1 (EX7-6A) In compressing a gas, 355 J of work is done on the system. At the same time, 185 J of heat escapes from the system. What is ΔU for the system? Ans ∆U = q + W = 355J − 185J = 170J Q (EX7-6B) If the internal energy of a system decreases by 125 J at the same time that the system absorbs 54 J of heat, does the system do work or have work done on it? How much? Ans As the internal energy of the system decreases so the system do work. ∆U = q + W ⇔ −125J = 54J + W ⇒ W = −179J Q 3 (EX7-7A) What mass of sucrose must be burned to produce 1 × 3 kJ of heat? The heat of combustion of sucrose is – 5,65 × 3 kJ/mol sucrose. Ans ∆H =−q mol ⇔ 1 , 00. 103 \=5 , 65. 103 . m sucrose 342 , 285⇒ m sucrose \= 60 , 6 gam Q (EX7-7B) A 25 mL sample of 0 M HCl(aq) was neutralized by NaOH(aq). Determine the heat evolved in this neutralization. The heat of neutralization reaction is – 56 kJ/mol H 2 OAns Trong 25,0 mL HCl 1,045M, số lượng mol H là: 25 mL. 1 L1000 mL .0 , 1045 mol L.1 mol H 1 mol HCl \= 0 , 00261 mol H Lượng nhiệt tỏa ra của quá trình trung hòa này là − 56 kJ. mol − 1 . 0 , 00261 mol. (− 1)\= 0 ,15kJ
to a final temperature of 23 °C? For ice, use a density of 0 g/cm 3 a specific heat of 2,01 J/g– 1 o C – 1,and an enthalpy of fusion of 6,01 kJ/mol. Ans ∆H = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 \= 23 .0,917.
+7 , 336 18 , 015 . 6 , 01 +
.7,336,18,2=3, 31 kJQ (EX7-8B) What is the maximum mass of ice at – 15, o C that can be completely converted to water vapor at 25 o C if the available heat for this transition is 5,00×103 kJ,? (heat of water evaporization at 25 o C is 44 x 103 J/mol). Ans ∆H = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 + ∆H4 ⇔ 5. 106 \= m. 2 , 01. 15 + m. 4 , 18. 25 +m18 , 015. 6 , 01. 103 +m18 , 015. 44. 103 ⇒ m = 1717 ,8g =1,72 kgQ 7 (EX7-9A) The standard heat of combustion of propene, C3 H6 (g), is – 2058 kJ/mol, and C3 H8 (g),is - 2219 kJ/mol. Use this value and the standard enthalpy of formation of CO2 (g) and water(l) todetermine ΔHo for the hydrogenation of propene to propane.Ans C3 H6 +92O2 → 3CO2 + 3 H2 O ∆H = 20 ,1kJ. mol− 1 C3 H8 + 5 O2 → 3CO2 + 4 H2 O ∆H = − 104 , 7. kJ. mol− 1 C3 H6 + H2 → C3 H8 ∆H° \= − 104 , 7 − 20 , 1 = − 124 ,8kJQ 8 (EX7-9B) From the data in Practice Example 17 and the following equation, determine the standard enthalpy of combustion of one mole of 2-propanol, CH 3 CH(O)CH3 (l). Ans CH3 CH = CH2 + H2 O(l) → CH3 CH(OH)CH3 ∆H° \= 52 ,3kJ∆H2 −propanol ° \= − 317 ,69kJCH3 CH(OH)CH3 + O2 → 3CO2 + 4 H2 O ∆H° = − 2006 ,01kJQ (EX7-10A) The standard enthalpy of formation for the amino acid leucine is – 637,3 kJ/mol C6 H13 O2 N(s). Write the chemical equation to which this value applie Ans 6C(graphite )+132H2 (g )+ O2 (g )+12N2 (g )→ C6 H13 O2 N(s) ∆HC 6 H 12 O 6 \= 2803 + [ 6. (− 393 , 5 ) + 6. (− 285 , 8 )] = − 1272 , 8 kJ 𝐐. 𝟐𝟒 (EX7-12B) A handbook lists the standard enthalpy of combustion of gaseous dimethyl ether at 298 K as – 31,70 kJ/g (CH 3 )2 O (g). What is the standard molar enthalpy of formation of dimethyl ether at 298 K? Use this value and the standard enthalpy of formation of CO 2 (g) and water (l) from Appendix. Ans (CH3 )2 O(g)+ 3 O2 (g)→ 2CO2 (g)+ 3 H2 O(l)∆H° \= − 1460 , 419 kJ∆H° \= { 2 mol CO2 . ∆Ht ° [CO2 (g)]+ 3 mol H2 O. ∆Ht ° [H2 O(l)]}− { 1 mol(CH3 )2 O. ∆Ht ° [(CH3 )2 O(g)]− 3mol O2 [O2 (g)]}− 1460 ,19kJ = 2 mol CO2 .− 393 , 5 kJmol CO2 + 3 mol H2 O.− 285 , 8 kJmol H2 O− 1 mol ∆Ht ° [(CH3 )2 O (g)]− 1 mol (CH3 )2 O. − 3 mol O2 .0 kJmol O2 ⇒ ∆Ht ° [(CH3 )2 O(g)]\= − 184 kJ/mol𝐐. 𝟐𝟓 (E9) A 74 g sample of copper at 143, o C is added to an insulated vessel containing 165 mL of glycerol, (C 3 H8 O3 , d=1,26 g/mL), at 24, o
o
0,385 J − 1 .o C− 1 . What is the heat capacity of glycerol in J − 1 .o C− 1 ?Ans qcopper \= 74 , 8 g.0 , 385 Jg. °C.(31 , 1 − 143 , 2)°C = − 3228 , 3 Jqcopper \= −qglyxerol \= 3228 , 3 JCglyxerol \=3228 ,3J165. 1 , 26. ( 31 , 1 − 24 , 8 )\= 2 , 465. J. g− 1 . °C− 1 or Cglyxerol \= 2 , 3. 102 J. mol− 1 . °C𝐐. 𝟐𝟔 (E22) The heat of solution of KI(s) in water is 20,3 kJ/mol KI. If a quantity of KI is added to sufficient water at 23, o C in a Styrofoam cup to produce 150 mL of 2 M KI, what will be the final temperature? (Assume a density of 1 g/mL and a specific heat of 2,7 J − 1 .o C− 1 for 2 M KI.) Ans ∆H =20 , 3166\=0 ,122kJg\= 122 ,3J/gKI added to prepare 150mL of 2 M KISo,mKI \=2 , 5. 1501000. 166 = 62 ,25gHeat absorbed(q) = 62 , 25. 122 , 3 = 7613 ,175JWe have,Mass of solution = Volume. density = 150. 1 , 3 = 195gNow,Heat for solution = m. C. ∆t7613 , 175 = 195. 2 , 7. ( 23 , 5 − tfinal ) → tfinal \= 9°C𝐐. 𝟐𝟕 (E26) The heat of neutralization of HCl(aq) by NaOH(aq) is −55,84 kJ/mol H 2 O produced. If 50, mL of 1 M NaOH is added to 25 mL of 1 M HCl, with both solutions originally at 24. o C what will be the final solution temperature? (Assume that no heat is lost to the surrounding air and that the solution produced in the neutralization reaction has a density of 1 g/mL and a specific heat of 3 Jg − 1 o C− 1 )Ans nOH − \= 0 , 0525 mol; nH \= 0 , 0465 molqneutr \= −qcal − 55 , 84. 103 . 0 , 0465 = − 75. 1 , 02. 3 , 98. (tfinal − 24 , 72 )⇒ tfinal \= 33 ,25°C𝐐. 𝟐𝟖 (E33) The enthalpy of sublimation for dry ice (i., CO 2 ) is ΔH o \= 571 kJ/kg at −78, o C and 1 atm. If 125 J of heat is transferred to a block of dry ice that is −78, o C, what volume of CO 2 gas (d = 1 g/L) will be generated? Ans Enthalpy of sublimation dry ice is ΔHᵒ sub \= 571 kJ
\= 571.1000J 1000g \= 571 J/g This means 571 J of heat is required to sublimate 1 g of CO 2 So 125 J of heat will sublimate 125 571 g = 0 g of CO 2 Therefore volume = mass density \=0 , 219 1 , 98 \= 111mL
comb ° \= −1527 kJ/mol CH 3 CH2 COOH (l) Ans (a) N 2 (g )+1 2 O2 (g )→ N2 O(g )∆Hf ° \= − 394 , 1 kJ/mol (b) SO 2 (g )
2 (g )→ SO2 Cl 2 ∆Hf ° \= − 394 , 1 kJ/mol (c) 3C(s, graphite) + 3 H 2 (g) + O 2 (g) → CH 3 CH2 COOH(l) ∆H comb ° \= − 1527 kJ/mol 𝐐. 𝟑𝟐 (E70) Given the following information: 1 2 N2 (k) + 3 2 H2 (k)→ NH 3 (k) ∆H 1 ° \= −46 kJ (1) NH3 (k) + 5 4 O2 (k) → NO (k) + 3 2 H2 O (l) ∆H 2 ° \= −292 kJ (2) H2 (k) + 1 2 O2 (k)→H 2 O (l) ∆H 3 ° \= −285 kJ (3) Determine ∆H ° for the following reaction: N 2 (k) + O 2 (k) →2 NO (k), expressed in term of ∆H 1 ° , ∆H2 ° and ∆H3 ° .Ans 2.(1) N2 (k) + 3 H 2 (k)→ 2NH 3 (k) ∆H 1 ° \= −92 kJ 2 .(2) 2NH3 (k) + 5 2 O2 (k) →2 NO (k) + 3 H 2 O ∆H2 ° \= −584 kJ - 3 .(3) 3 H2 O (l)→ 3 H 2 (k) + 3 2 O2 (k) ∆H 3 ° \= 857. 4 kJ N2 (k) + O 2 (k) →2 NO (k) ∆H ° \= 180 .4kJ 𝐐. 𝟑𝟑 (E77) One glucose molecule, C 6 H12 O6 (s) is converted to two lactic acid molecules, CH3 CH(OH)COOH (r) during glycolysis. Given the combustion reactions of glucose and lactic acid, determine the standard enthalpy for glycolysis. C6 H12 O6 (r) + 6 O 2 (k) → 6 CO 2 (k) + 6 H 2 O (l) ∆H 1 ° \= − 2808 kJ (1) CH3 CH(OH)COOH (r) + 3 O 2 (k) → 3 CO 2 (k) + 3 H 2 O (l) ∆H 2 ° \= − 1344 kJ (2) Ans (1) C6 H12 O6 (r) + 6 O 2 (k) → 6 CO 2 (k) + 6 H 2 O (l) ∆H 1 ° \= - 2808 kJ - 2.(2) CH3 CH(OH)COOH (r) + 3 O 2 (k) → 3 CO 2 (k) + 3 H 2 O (l) ∆H 2 ° \= 2688 kJ C6 H12 O6 (r) → 2 CH 3 CH(OH)COOH ∆H° \= − 120 kJ 𝐐. 𝟑𝟒 (E81) Use the information given here, data from Appendix D, and equation (7) to calculate the standard enthalpy of formation per mole of ZnS(s). 2 ZnS (r) + 3 O 2 (k) →2 ZnO (r) + 2 SO 2 (k) ∆𝐻 ° \= − 878,2 kJ Ans ∆𝐻𝑍𝑛𝑆 ° \=2.(− 348)+ 2.(− 296 , 8)+ 878 , 22\= − 206 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙− 1 𝐐. 𝟑𝟓 (E91) The decomposition of limestone, CaCO 3 (s), into quicklime, CaO(s), and CO 2 (g) is carried out in a gas-fired kiln. Use data from Appendix D to determine how much heat is required to decompose 1,35× 3 kg CaCO 3 (s). (Assume that heats of reaction are the same as at and 1 bar.) Ans CaCO 3 (s) → CaO (s) + CO 2 (g) - 1206,9 - 636,6 - 383,∆Hrxn ° \= 178 kJ. mol − 1 So, heat 1,35× 3 kg CaCO 3 (s) require
3 . 178 0 , 1 \= 2 , 4. 106 kJ (Explain: 1 mole require 178 kJ so 0,1 kg require 178 kJ. Therefore, heat 1,35× 3 kg CaCO 3 (s) require 1 , 35. 10 3 . 178 0 , 1 )𝐐. 𝟑𝟔 (E95) A British thermal unit (Btu) is defined as the quantity of heat required to change the temperature of 1 lb of water by 1 o
is required to raise the temperature of the water in a 40 gal water heater from 48 to 145 °F in (a) Btu? (b) kcal? (c) kJ? Ans Volume = 40 gal=40. 4 , 55. 10 3 \= 181,8.3 mL Mass water = density. volume = 1. 181,8. 3 \= 18 2.3 gam Intital temperature (T i ) =5 9 (48-32)=8,89°CFinal temperature (T f ) =5 9 . ( 145 − 32 ) = 62 ,78°CC3 H8 (g) + 5O 2 (g) → 3CO 2 (g) + 4H 2 O(g) ΔHcombustion of propane ° \= −2043 kJ/mol We have: PV=nRT→ n = 15 , 44 mol Therefore, The number of moles of each gas is n CH 4 \= 12 , 82 mol CH 4 n C 2 H 6 \= 1 , 73 mol C 2 H6 n C 3 H 8 \= 0 , 896 mol C 3 H8 Now we calculate the energy produced by the combustion of each gas and the total energy produced 𝐪𝐂𝐇 𝟒 \= 𝐧𝐂𝐇 𝟒 . (−𝚫𝐇𝐜𝐨𝐦𝐛𝐮𝐬𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐨𝐟 𝐦𝐞𝐭𝐡𝐚𝐧𝐞 ° ) = 𝟏𝟎, 𝟐𝟗𝐤𝐉𝐪𝐂 𝟐 𝐇 𝟔 \= 𝐧𝐂 𝟐 𝐇 𝟔 . (−𝚫𝐇𝐜𝐨𝐦𝐛𝐮𝐬𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐨𝐟 𝐞𝐭𝐡𝐚𝐧𝐞 ° )= 𝟐, 𝟒𝟕 𝐤𝐉𝐪𝐂 𝟑 𝐇 𝟖 \= 𝐧𝐂 𝟑 𝐇 𝟖 . (−𝚫𝐇𝐜𝐨𝐦𝐛𝐮𝐬𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐨𝐟 𝐩𝐫𝐨𝐩𝐚𝐧𝐞 ° ) = 𝟏, 𝟖𝟑𝐤𝐉Total heat produced = 14,6 kJ 𝐐. 𝟑𝟗 (E104) A calorimeter that measures an exothermic heat of reaction by the quantity of ice that can be melted is called an ice calorimeter. Now consider that 0 L of methane gas, at and 744 mmHg is burned at constant pressure in air. The heat liberated is captured and used to melt 9 g ice at 0 o C (∆Hfusio ° of ice is 6,01 kJ/mol). Write an equation for the complete combustion of and show that combustion is incomplete in this case. Ans CH4 (g) +2O 2 (g) → CO 2 (g )+ 2H 2 O∆HRxn ° \= − 890 ,29kJ We have: PV=nRT→ n = 0 , 004 mole of CH 4 q heat from combustion \= − 3 ,56kJ Heat used to melt ice = 3,18kJ We know that: Heat evolved during combustion = Heat gained by the ice Since 3,56 kJ heat was available and 3,18kJ went into melting the ice difference = 0,38 kJ So, the combustion must be incomplete. 𝐐. 𝟒𝟎 (E138) The standard molar heats of combustion of C(graphite) and CO(g) are −393 and −283. kJ/mol respectively. Use those data and that for the following reaction CO (k) + Cl 2 (k) → COCl 2 (k) ∆H ° \= −108 kJ to calculate the standard molar enthalpy of formation of COCl 2 (g) Ans C(graphite)+12O2 (g)→ CO(g)∆Htotal ° \= ∆Hreatant ° − ∆Hproduct ° \= − 110 , 5 kJ/molCO (k) + Cl 2 (k) → COCl 2 (k) ∆H ° \= −108 kJ ∆Hrxn \= ∆Hproduct ° − ∆Hreatant ° → ∆HCOCl 2 ° \= − 108 − 110 , 5 = − 218 , 5 kJ/mol𝐐. 𝟒𝟏 (E122) We can use the heat liberated by a neutralization reaction as a means of establishing the stoichiometry of the reaction. The data in the appendix are for the reaction of 1 M NaOH with 1 M citric acid, C 6 H8 O7 , in a total solution volume of 60 mL. (a) Why is the temperature change in the neutralization greatest when the reactants are in their exact stoichiometric proportions? That is, why not use an excess of one of the reactants to ensure that the neutralization has gone to completion to achieve the maximum temperature increase. (b) Rewrite the formula of citric acid to reflect more precisely its acidic properties. Then write a balanced net ionic equation for the neutralization reaction. Ans (a) Nhiệt toả ra các sản phẩm được tạo thành và tăng dần cho tới khi ở cân bằng hoá học, tại đó nhiệtđộ là lớn nhất nhưng sau đó sau khi trung hoà hoàn toàn và dư thừa các chất tham gia thì nhiệt độgiảm do một phần các chất tham gia phản ứng dư thừa đó sẽ hấp thu nhiệt.∆Svap ° \=∆H vap ° T \=20 , 2. 10 3 − 29 , 79 + 273 , 15 \= 83 , 04 J. mol− 1 . K− 1 𝐐. 𝟑 (EX 19) B. The entropy change for the transition from solid rhombic sulfur to solid monoclinic sulfur at 95. o C is ∆S o tr \= 1,09 J − 1 K− 1 . What is the standard molar enthalpy change, ∆H o tr , for this transition Ans ∆Htr ° \= 1 , 09. ( 95 , 5 + 273 , 15 ) = 402 J. mol − 1 𝐐. 𝟒 (EX 19) A. Use data from Appendix D to calculate the standard molar entropy change for thesynthesis of ammonia from its elements. N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) ∆S298K ° \=?Ans 1 2 N2 (g) +3 2 H2 (g) → NH3 (g)∆S° \= ∆S(product) ° − ∆S(reactant) ° \= 1 mol. S° [NH3 (g)]−1 2 mol S° [N2 (g)]−3 2 . mol. S° [H2 (g)]\= 1 mol. 192 , 5.J mol −1 2 mol. 191 , 6.J mol −3 2 mol. 130 , 7.J mol \= − 99 , 35. J. K− 1 𝐐. 𝟓 (EX 19) B. N2 O3 is an unstable oxide that readily decomposes. The decomposition of 1 mol of to nitrogen monoxide and nitrogen dioxide at is accompanied by the entropy change ∆S° = 138 J K
. What is the standard molar entropy of at 25 °C? Ans N2 O3 (g) → NO(g) + NO 2 (g) ∆S 298K ° \= 138,5 J∆SN 2 O 3 ° \= 210 , 8 + 240 , 1 − 138 , 5 = 312 , 4 J. mol − 1 . K− 1 𝐐. 𝟔 (EX 19) A. Which of the four cases in Table 19 would apply to each of the following reactions:(a) N 2 (g) + 3 H 2 (g) → 2 NH 3 (g) ∆H 298K ° \= −92,22 kJ (b) 2 C(graphite) + 2 H 2 (g) → C 2 H4 (g) ∆H 298K ° \= 52,26 KJAns (a) ∆n g \= − 2 → ∆S° < 0 and ∆H ° < 0 → Xảy ra ở điều kiện thường (b) ∆n g \= − 1 → ∆S° < 0 and ∆H ° 0 → Không xảy ra ở điều kiện thường 𝐐. 𝟕 (EX 19) B. Under what temperature conditions would the following reactions occur spontaneously?(a) The decomposition of calcium carbonate into calcium oxide and carbon dioxide. (b) The roasting of zinc sulfide in oxygen to form zinc oxide and sulfur dioxide. This exothermic reaction releases 439 kJ for every mole of zinc sulfide that reacts Ans (a) Xảy ra ở nhiệt độ cực lớn (b) Xảy ta ở nhiệt độ thấp 𝐐. 𝟖 (EX 19) A. Determine ∆Go at 298 K for the reaction 4 Fe(r) + 3 O 2 (k) → 2 Fe 2 O3 (r) ∆H 298K ° \=−1648 kJ and ∆S o 298K = −549 J K− 1 Ans ∆G = ∆H − T. ∆S = − 1484 , 3 kJ 𝐐. 𝟗 (EX 19) B. Determine for the reaction in Example 19–5 by using data from Appendix D.Compare the two results. 2 NO(g)+ O2 (g)→ 2 NO2 (g)∆G298K ° \=?Ans ∆G° \= ∆G(product) ° − ∆G(reactant) ° \= 2. mol. ∆Gf ° [NO2 (g)]− 2. mol. ∆Gf ° [NO(g)]− 1. mol. ∆Gf ° [O2 (g)]\= 2 mol. 51 , 31.kJ mol − 2 mol. 86 , 55.kJ mol − 1 mol. 0kJ mol \= - 7 0,48 kJ.𝐐. 𝟏𝟎 (EX 19)
conditions at 298 K. N 2 O4 (g) → 2 NO 2 (g)
which of the two gases will spontaneously convert into the other at 298 K. Ans A. ∆G° \= 4 , 73. kJ. mol − 1 0 → Không xảy ra ở nhiệt độ 298K B. QP \= 0 , 5 > KP \= 0 , 148 → theo chiều nghịch 𝐐. 𝟏𝟏 ❖ (EX 19) A. Determine the equilibrium constant at 298 K for AgI(s) Ag(aq) + I − (aq) Compare your answer to the for AgI in Appendix D. → KP ° \= 10− 70443 − 2 , 303. 8 , 314. 298 \= 2 , 22. 1012 At 75°C : − 2 , 303. 𝑅. 𝑇. 𝑙𝑜𝑔𝐾𝑝 \= ∆H° − T∆S° → KP ° \= 2 , 97. 109 𝐐. 𝟏𝟓 (EX 19)
19 - 12. (Kp \= 42 , 2 SO2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) ∆H ° \= − 1 , 8. 102 kJ. mol − 1 . Determine the temperature at which the reaction has K p \= 5,8.
)
(g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) at 235 o
Figure 19-12 and the van’t Hoff equation (19) Ans A.− 2 , 303. R. 900. log ( 42 ) = − 1 , 8. 105 − 900. ∆S° ∆S° \= − 168 ,92J. mol− 1 . K− 1 − 2 , 303. R. T. log( 5 , 8. 10− 2 ) = − 1 , 8. 105 − T. (− 168 , 92 ) → T = 1239KB.Kp \= − 2 , 303. R. 508. log(Kp )\= − 1 , 8. 105 − 508. (− 168 , 92 ) → Kp \= 4 , 8. 109 𝐐. 𝟏𝟔 (E) Arrange the entropy changes of the following processes, all at 25o C, in the expected order of increasing ∆S and explain your reasoning: (a) H 2 O (l, 1 atm) →H 2 O (g, 1 atm) (b) CO 2 (s, 1 atm) →CO 2 (g, 10 mmHg) (c) H 2 O (l, 1 atm) →H 2 O (g, 10 mmHg) Ans Increase in Entropy means increase in randomness. As molecule converted from solid to liquid to gas (entropy increases, as randomness increases) and in gases as the pressure on gas decreases randomness increases hence entropy increases. So, (a)<(c)<(b) (Áp suất thấp hơn mặc dù cùng một kiểu chuyển vẫn có entropy tăng mạnh hơn) 𝐐. 𝟏𝟕 (E) Pentane is one of the most volatile of the hydrocarbons in gasoline. At 298 K, the followingenthalpies of formation are given for pentane C 5 H12 (l): - 173,5 kJ mol
; C5 H12 (g) = – 146,9 kJ (a) Estimate the normal boiling point of pentane. (b) Estimate for the vaporization of pentane at 298 K. (c) Comment on the significance of the sign of ∆𝐺 ° at 298 K. Ans (a) C 5 H12 (l )→ C5 H12 (g )∆Hbay hơi ° \= ∆Hf ° (g )− ∆Hf ° (l )\= 26 , 6 kJ. mol − 1 ∆Sbay hơi ° ≈ 87 J. mol − 1 . K− 1 ∆Sbay hơi ° \=∆Hbay hơi ° T→ T = 305 ,75K(b) ∆G ° \= ∆Hbay hơi ° − T∆Sbay hơi ° \= − 0 ,25J(c) Phản ứng luôn xảy ra ở mọi nhiệt độ và theo chiều từ trái sang phải. 𝐐. 𝟏𝟖 (E) Assess the feasibility of the reaction N 2 H4 (k) + 2 OF 2 (k) N 2 F4 (k) + 2 H 2 O (k) by determining each of the following quantities for this reaction at 25 o C(a) ∆S o (The standard molar entropy of N 2 F4 (g) is 301 J K
)(b) ∆H o (Use data from Appendix and F−O and N−F bond energies of 222 and respectively) (c) ∆G° Ans (a) ∆S° = 2. 188 , 8 + 301 , 2 − 238 , 5 − 2. 247 , 4 = − 54 , 5 J (b) ∆H ° \= ∆Dproduct ° − ∆Dreactant ° \= 4. 389 + 4. 222 − 4. 301 − 4. 464 = − 616 kJ (c) ∆G ° \= ∆H° − T∆S° \= −600kJ 𝐐. 𝟏𝟗 (E) Following are some standard Gibbs energies of formation, per mole of metal oxide at 1000 K: NiO – 115 kJ; MnO, – 280 kJ; TiO 2 , – 630 kJ. The standard Gibbs energy of formation of CO at 1000 K is – 250 kJ per mol CO. Use the method of coupled reactions (page 851) to determine which of these metal oxides can be reduced to the metal by a spontaneous reaction with carbon at 1000 K and with all reactants and |
