Giỏ hàng hiện tại chưa có sản phẩm nào!
PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ ENTHALPY
- Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt
Phản ứng tỏa nhiệt
Phản ứng thu nhiệt
– Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.
– Các phản ứng tỏa nhiệt có thể có hoặc không cần khơi mào, khi phản ứng đã xảy ra hầu hết không cần đun nóng tiếp.
– Ví dụ: Phản ứng đốt cháy xăng, dầu, gas, củi, …
– Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thu năng lượng dưới dạng nhiệt.
– Hầu hết các phản ứng thu nhiệt đều cần khơi mào và khi phản ứng xảy ra vẫn cần tiếp tục đun nóng.
– Ví dụ: Phản ứng nung đá vôi, hòa tan viên C sủi vào nước, …
- Biến thiên enthalpy của phản ứng và ý nghĩa
♦ Một số từ viết tắt và kí hiệu
– chất đầu (cđ); sản phẩm (sp); phản ứng (reaction: r); tạo thành (fomation: f); chất rắn (solid: s); chất lỏng (liquid: l); chất khí (gas: g); chất tan trong nước (aqueous: aq) liên kết (bond: b).
♦ Biến thiên enthalpy (hay nhiệt phản ứng) là nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng trong điều kiện áp suất không đổi.
– Kí hiệu: ΔrH; đơn vị: kJ hoặc kcal (1 J = 0,239 cal)
♦ Biến thiên enthalpy chuẩn
– Điều kiện chuẩn (đkc): Nhiệt độ: 25oC (hay 298K), áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch).
– Biến thiên enthalpy chuẩn ( ) là nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng ở điều kiện chuẩn.
– Phương trình nhiệt hóa học là phương trình hóa học kèm theo trạng thái các chất và nhiệt phản ứng. VD: CH4(g) + 2O2(g) → CO2 (g) + 2H2O(l) = -890,0 kJ
Phương trình nhiệt hóa học cho biết: chất phản ứng, sản phẩm, tỉ lệ phản ứng, điều kiện phản ứng, trạng thái các chất và nhiệt phản ứng.
III. Enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành)
– Enthalpy tạo thành hay nhiệt tạo thành (ΔfH) của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở trạng thái bền vững, ở một điều kiện xác định.
– Nếu phản ứng thực hiện ở điều kiện chuẩn được gọi là enthalpy tạo thành chuẩn ( ).
+ của các đơn chất bền vững bằng 0.
+ < 0 ⇒ chất bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó.
+ > 0 ⇒ chất kém bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó.
- Ý nghĩa của biến thiến enthalpy
> 0: Phản ứng thu nhiệt; < 0: Phản ứng tỏa nhiệt.
– Giá trị tuyệt đối của càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào càng nhiều.
– Các phản ứng tỏa nhiệt thường diễn ra thuận lợi hơn phản ứng thu nhiệt.
BÀI TOÁN TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH NHIỆT HÓA HỌC
– Phương trình nhiệt hóa học là phương trình hóa học kèm theo trạng thái các chất và nhiệt phản ứng.
– Biến thiên enthalpy trong phương trình nhiệt hóa học tỉ lệ với hệ số các chất trong phương trình.
– Có thể xử lý các phương trình nhiệt hóa như những phương trình đại số (cộng, trừ, nhân với một hệ số, đổi chiều …thì cũng chịu cùng cách xử lý).
Dạng 1: Tính biến thiên enthalpy theo enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành)
LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
– Enthalpy tạo thành hay nhiệt tạo thành (ΔfH) của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở trạng thái bền vững, ở một điều kiện xác định.
– Biến thiên enthalpy của phản ứng bằng tổng nhiệt tạo thành của các chất sản phẩm (sp) trừ đi tổng nhiệt tạo thành của các chất đầu (cđ).
– Công thức tính biến thiên enthalpy ở điều kiện chuẩn: =
– Xét phản ứng: aA + bB → cC + dD
Ta có:
– Từ biến thiên enthalpy chuẩn ta cũng có thể tính được enthalpy tạo thành chuẩn của một chất khi biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất còn lại trong phản ứng.
– Enthalpy tạo thành chuẩn của đơn chất bền vững bằng 0.
Dạng 2: Tính biến thiên enthalpy theo năng lượng liên kết
LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
– Năng lượng liên kết (Eb) là năng lượng cần thiết để phá vỡ một liên kết hóa học trong phân tử thành nguyên tử ở trạng thái khí.
– Biến thiên enthalpy của phản ứng bằng tổng năng lượng liên kết của các chất đầu (cđ) trừ đi tổng nhiệt tạo thành của các chất sản phẩm (sp).
– Công thức tính biến thiên enthalpy ở điều kiện chuẩn: =
– Xét phản ứng: aA + bB → cC + dD
Ta có:
– Chỉ áp dụng cho phản ứng mà tất cả các chất đều chỉ chứa liên kết cộng hóa trị ở trạng thái khí.