Phương trỡnh phản ứng khi magie tỏc dụng với axit clohydric (HCl) được viết như sau:
2 HCl(k) + Mg(r) = MgCl2(k) + H2(k) + Q (1.1)
Theo quan điểm của nhiệt húa học, như đóđược nhắc lại ở trờn, hiệu ứng nhiệt của một phản ứng bằng tổng nhiệt sinh của cỏc chất cuối trừ đi tổng nhiệt sinh của cỏc chất đầu. Hay:
ΔH =∑ ΔHSản phẩm phản ứng - ∑ ΔHChất tham gia phản ứng
Cũng theo quan niệm của nhiệt húa học trong phản ứng (1.1), HCl, MgCl2 và H2 đều được coi là khớ, cũn Mg là chất rắn. Để tớnh toỏn hiệu ứng nhiệt của phản ứng (1.1), ta giả thiết nú xảy ra trong điều kiện chuẩn ở T = 298K, P = 1at. Chỳng ta dựng số liệu tra cứu entanpi trong cuốn “ Nhiệt động húa học” của tỏc giả Đào Văn Lượng, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật năm 2007 như nờu trong bảng 4.1.
Bảng4.1:Thụng số húa lý entanpi của phản ứng húa nhiệt
Nguyờn tố hay hợp chất ∆H0298( kJ/ mol )
Mg 0,00
HCl -92,31
H2O -285,84
MgCl2 - 641, 82
H2 0,00
Theo phương trỡnh phản ứng ta tớnh được:
∆H0298= [ (-641,82) + (- 0 )]–[ 2ì(-92,31) + (- 0)] = - 457,2 kJ / mol (Dấu trừ thể hiện rằng phản ứng tỏa nhiệt ).
Qv= Qp -∆n RT= ∆H-∆nRT
∆n = tổng số mol chất khớ SP –tổng số mol chất khớ chất tham gia phản ứng = 1- 2 = -1 ; T là nhiệt độ Kenvin, R: hằng số khớ lý tưởng = 8,314 J/ K= 0,008314 KJ/ K.
Như vậy:
Qv= - 457,2- [-1 x 0,008314 x 298] = - 457,2 + 2,477 = - 454,723 KJ.
Để tiện cho tớnh toỏn chỳng ta quy lượng nhiệt xảy ra trờn mộ t đơn vị khối lượng Mg. Cụ thể là, nhiệt phản ứng là nhiệt tỏa ra khi 2 mol HCl ( 73 g) tỏc dụng với 1mol Mg (24g). Như vậy, khi tớnh cho 1g Mg lượng nhiệt tỏa ra sẽ là 454,723/ 24= 18,946 kJ /g và tớnh cho 1kg là 18.946 kJ cho 1.000 kg là 18.946.000 kJ. Số liệu được tập hợp trong bảng 4.2.
Bảng 4.2: Thụng số tổng hợp về nhiệt phản ứng khi Mg tỏc dụng với HCl
STT Dạng thụng số Thụng số
1 Nhiệt phản ứng chuẩn (24g Mg tỏc dụng với 2
mol (73 g) khớ HCl 454,723 KJ
2 Lượng nhiệt tỏa ra khi 1kg Mg tỏc dụng hết
với HCl 18.946 kJ
3 Lượng nhiệt tỏa ra khi 1.000 kg Mg tỏc dụng
hết với HCl 18.946.000 kJ