chương 5 5năng lượng hóa học

BIẾN THIÊN ENTHALPY TRONG CÁC PHẢN ỨNG HÓA HỌCI.. PHẢN ỨNG THU NHIỆT, PHẢN ỨNG TỎA NHIỆTPhản ứng thu nhiệtPhản ứng tỏa nhiệtKhái Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa h

CHƯƠNG 5: NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC

A BIẾN THIÊN ENTHALPY TRONG CÁC PHẢN ỨNG HÓA HỌCI PHẢN ỨNG THU NHIỆT, PHẢN ỨNG TỎA NHIỆT

Phản ứng thu nhiệtPhản ứng tỏa nhiệtKhái

Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học

trong đó có sự hấp nhiệt năng từ môitrường.

Phản ứng toả nhiệt là phản ứng hóa học

trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ramôi trường

II BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG

1 Biến thiên Enthalpy: Nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của một phản ứng hóa học trong quá trìnhđẳng áp (áp suất không thay đổi) gọi là biến thiên enthalpy của phản ứng (nhiệt phản ứng), kí hiệu

là rH thường tính theo đơn vị kJ hoặc kcal

- Phương trình hoá học kèm theo trạng thái của các chất và giá trị rHo gọi là phương trình nhiệt hoáhọc.

2H2(g) + O2(g)  2H2O(l) rHo298= -571,6 kJCu(OH)2(S)  to CuO(s) + H2O(l) rHo298 = +9,0 kJ

2 Biến thiên enthalpy chuẩn

Xác định ở điều kiện chuẩn: áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 25°C (298 K), kí hiệu rHo298.

3 Ý nghĩa của biến thiên enthalpy

 > 0: phản ứng thu nhiệt ; rH< 0: phản ứng tỏa nhiệt.

Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càngnhiều.

III TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG THEO NHIỆT TẠO THÀNH1 Khái niệm nhiệt tạo thành.

Nhiệt tạo thành fH của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từcác đơn chất ở dạng bền vững nhất, ở một điều kiện xác định.

Nhiệt tạo thành chuẩn fHo298 là nhiệt tạo thành ở điều kiện chuẩn.

Nhiệt tạo thành chuẩn của các đơn chất ở dạng bền vững nhất bằng không.Ví dụ: fHo298 (O2)(g) = 0 kJ/mol

2 Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành

 = fHo298(sp) - ofH298

Trong tính toán cần lưu ý đến hệ số của các chất trong phương trình hoá học.aA + bB   mM + nN

 = m fHo298 (M) + n fHo298 (N) – a fHo298 (A) – b fHo298 (B) (2)

IV TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG THEO NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT.

 = Eb (cđ)- Eb(sp)Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn:

1.Nội dung định luật Hess : Biến thiên enthalpy của phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái chất đầu

và chất cuối của hệ, không phụ thuộc vào giai đoạn trung gian.

Sơ đồ minh họa theo định luật Hess.

Theo định luật Hess ta córH0298=rH (1)0298 +rH (2)0298 =rH (3)0298 + rH (4)0298 +rH (5)2980

2 Hệ quả: Biến thiên enthalpy của phàn ứng thuận và biến thiên enthalpy của phản ứng nghịch bằng

nhau nhưng ngược dấu.

Ví dụ: Nhiệt phản ứng tạo thành 1 mol H2O ở điều kiện chuẩn:

H2(g) + 1

2 O2(g)   H2O(l) rH0298= -285,83 kJThì nhiệt phản ứng khi phân hủy 1 mol H2O ở điều kiện chuẩn là

H2O(l)   H2(g) + 1

2O2(g) rH0298= +285,83 kJ

0r 298H