X H (Å) Độ dài liên kết cộng
3.2.1.3. Hệ mất năng lượng, hệ nhận năng lượng
•••• Hệ và mơi trường:
Các chất có liên quan đến những biến đổi vật lý hay hoá học mà ta
nghiên cứu gọi là hệ, còn tất cả những vật xung quanh hệ gọi là môi trường. Chẳng hạn khi ta nghiên cứu một dung dịch màu da cam đựng trong một cái cốc thì hệ là chất đựng trong cốc, còn bản thân cái cốc, các thiết bị khác và tồn bộ phịng thí nghiệm ... là môi trường.
Vũ trụ là hệ cộng với mơi trường.
•••• Sự thay đổi năng lượng của hệ:
Khi một hệ hoá học biến đổi từ những chất tham gia phản ứng thành
những sản phẩm phản ứng, nội năng của hệ thay đổi. Sự thay đổi nội năng ∆U
được xác định bằng:
∆U = Ucuối - Uđầu = Usản phẩm - Uchất phản ứng
Chú ý: ký hiệu ∆ bao giờ cũng chỉ hiệu nội năng (hay một dạng năng lượng nào đó) ở trạng thái cuối trừ đi nội năng ở trạng thái đầu.
Người ta thường biểu diễn sự biến đổi năng lượng đó bằng giản đồ năng
lượng, trong đó trạng thái đầu và trạng thái cuối là những đường thẳng nằm
ngang và năng lượng trên trục dọc. Sự biến đổi năng lượng ∆U bằng khoảng cách giữa độ cao của 2 đường thẳng.
Sự thay đổi nội năng của một hệ hố học trong phản ứng có thể xảy ra
theo 2 khả năng:
1. Khi hệ mất năng lượng cho mơi trường (hay giải phóng năng lượng) thì Uc < Uđ → ∆U < 0 nội năng của hệ giảm (hình 3.2).
2. Khi hệ nhận năng lượng từ môi trường (hay hấp thụ năng lượng) thì Uc > Uđ → ∆U > 0 nội năng của hệ tăng (hình 3.2).
Trạng thái đầu Trạng thái cuối
Uđầu Ucuối
Uc < Uđ Hệ mất năng lượng Uc > Uđ Hệ nhận năng lượng
∆U < 0 cho môi trường ∆U > 0 từ môi trường
Trạng thái cuối Trạng thái đầu
Ucuối Uđầu
Hình 3.2 - Giản đồ năng lượng đối với sự truyền năng lượng (U) giữa hệ và môi trường
Sự biến đổi năng lượng là sự truyền năng lượng từ hệ ra môi trường hay ngược lại.