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:

\({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{E_b}(cd) - \sum {{E_b}(sp)} } \)

Ví dụ: Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng

\({H_{2{\rm{ }}(g)}} + {\rm{ }}C{l_{2(g)}} \to 2HC{l_{(g)}}\)

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:

\(\sum {{E_b}(cd) = {E_b}(H - H) + {E_b}(Cl - Cl) = 436 + 243 = 679kJ} \)

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

\(\sum {{E_b}(sp) = 2{E_b}(H - Cl) = 2.432 = 864kJ} \)

Vậy biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là

\({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{E_b}(cd) - \sum {{E_b}(sp)} }  = 679 - 864 =  - 185kJ\)

Luyện tập


Câu 1 Vận dụng

Cho các phản ứng đốt cháy butane sau:

\({C_4}{H_{10}}(g) + {O_2}(g) \to C{O_2}(g) + {H_2}O(g)\)

Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau:

Liên kết C-C C-H O=O C=O O-H
Phân tử C4H10 C4H10 O2 CO2 H2O
Eb (kJ/mol) 346 418 495 799 467

Một bình gas chứa 10 kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước? Giả thiết mỗi ấm nước chứa 2 lít nước ở 25oC, nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, có 30% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra ngoài môi trường


Gợi ýCâu hỏi tiếp theo