banner redirect homepage

Bài 14: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học

I. Biến thiên enthalpy của phản ứng

- Biến thiên enthalpy của phản ứng (nhiệt phản ứng)nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng ở điều kiện áp suất không đổi, kí hiệu là ΔrHΔrH

- Đơn vị: thường tính theo kJ hoặc kcal

- Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứngnhiệt lượng tỏa ra hay thu vào kèm theo phản ứng đó trong điều kiện chuẩn (áp suất 1 bar đối với chất khí, nồng độ 1M đối với chất tan trong dung dịch và thường chọn nhiệt độ 25oC (hay 298K)), kí hiệu ΔrHo298

Ví dụ: Phản ứng đốt cháy 2 mol khí hydrogen bằng 1 mol khí oxygen, tạo thành 2 mol nước ở trạng thái lỏng, tỏa ra nhiệt lượng 571,6 kJ. Phản ứng trên có biến thiên enthalpy, ΔrHo298=-571,6 kJ, biểu diễn bằng phương trình nhiệt hóa học như sau:

2H2(g)+O2(g)2H2O(g)     ΔrHo298 = -571,6 kJ

- Ý nghĩa:

+ Dấu của biến thiên enthalpy cho biết phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt

ΔrH>0: phản ứng thu nhiệt

ΔrH<0: phản ứng tỏa nhiệt

+ Gía trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều

II. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành

- Cách tính: Biến thiên enthalpy của phản ứng được xác định bằng hiệu số giữa tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm (sp) tổng nhiệt tạo thành của các chất đầu (cđ)

Ở điều kiện chuẩn: ΔrH0298=ΔfH0298(sp)ΔfH0298(cd)

- Lưu ý: Khi tính toán lưu ý đến hệ số của các chất trong phương trình hóa học

Ví dụ: Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn:

4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)

Biết nhiệt tạo thành ΔfHo298 của các chất FeS2(s), Fe2O3(s) và SO2(g) lần lượt là: -177,9 kJ/mol; -825,5 kJ/mol và -296,8 kJ/mol

Tổng nhiệt tạo thành các chất đầu là:

ΔfHo298(cd)= ΔfHo298(FeS2).4+ΔfHo298(O2).11=177,9.4+0.11=711,6kJ

Tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm là:

ΔfHo298(sp)=ΔfHo298(Fe2O3).2+ΔfHo298(SO2).8=825,5.2+(296,8).8=4025,4kJ

Vậy biến thiên enthalpy của phản ứng:

ΔrHo298=ΔfHo298(sp)ΔfHo298(cd)=4025,4(711,6)=3313,8kJ

III. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết

- Năng lượng liên kết (Eb): Phản ứng hóa học là quá trình phá vỡ các liên kết trong chất đầu và hình thành các liên kết mới để tạo thành sản phẩm. Sự phá vỡ liên kết cần cung cấp năng lượng, trong khi sự hình thành liên kết lại giải phóng năng lượng.

- Cách tính: Biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí) bằng hiệu số giữa tổng năng lượng liên kết của các chất đầutổng năng lượng liên kết của các sản phẩm (ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất)

Ở điều kiện chuẩn:

ΔrH0298=Eb(cd)Eb(sp)

Ví dụ: Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng

H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)

Biết Eb (H-H) =436kJ/mol; Eb (Cl-Cl) = 243 kJ/mol; Eb (H-Cl) = 432 kJ/mol

Tổng năng lượng liên kết của các chất đầu là:

Eb(cd)=Eb(HH)+Eb(ClCl)=436+243=679kJ

Tổng năng lượng liên kết của các chất sản phẩm là:

Eb(sp)=2Eb(HCl)=2.432=864kJ

Vậy biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là

ΔrH0298=Eb(cd)Eb(sp)=679864=185kJ

Luyện bài tập vận dụng tại đây!

DÀNH CHO 2K6 – LỘ TRÌNH ÔN THI ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC 2024!

Bạn đăng băn khoăn tìm hiểu tham gia thi chưa biết hỏi ai?

Bạn cần lộ trình ôn thi bài bản từ những người am hiểu về kì thi và đề thi?

Bạn cần thầy cô đồng hành suốt quá trình ôn luyện?

Vậy thì hãy xem ngay lộ trình ôn thi bài bản tại ON.TUYENSINH247:

  • Hệ thống kiến thức trọng tâm & làm quen các dạng bài chỉ có trong kỳ thi ĐGNL
  • Phủ kín lượng kiến thức với hệ thống ngân hàng hơn 15.000 câu hỏi độc quyền
  • Học live tương tác với thầy cô kết hợp tài khoản tự luyện chủ động trên trang

Xem thêm thông tin khoá học & Nhận tư vấn miễn phí - TẠI ĐÂY