Tiêu đề Bài 17. Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học - GV.docx ✅

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 5. NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC 1 I. PHẢN ỨNG THU NHIỆT, PHẢN ỨNG TỎA NHIỆT: Khi các phản ứng hoá học xảy ra thường có sự trao đổi nhiệt với môi trường, làm thay đổi nhiệt độ môi trường. Phản ứng thu nhiệt Phản ứng tỏa nhiệt Khái niệm Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường. Môi trường Môi trường Môi trường Môi trường Phản ứng thu nhiệt Phản ứng toả nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường. Môi trường Môi trường Môi trường Phản ứng tỏa nhiệt Môi trường Ví dụ Những lúc nóng nực, pha viên sủi vitamin C vào nước để giải khát, khi viên sủi tan, thấy nước trong cốc mát hơn, đó là do xảy ra phản ứng thu nhiệt. Vào những ngày trời lạnh, nhiều người hay ngồi bên bếp lửa để sưởi. Khi than, củi cháy, không khí xung quanh ấm hơn do phản ứng toả nhiệt. Khi nung vôi, người ta sử dụng phản ứng đốt cháy than để cung cấp nhiệt cho phản ứng phân huỷ đá vôi. Phản ứng đốt than là phản ứng toả nhiệt, phản ứng phân huỷ đá vôi là phản ứng thu nhiệt.


KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 5. NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC 4 (e) Phản ứng tỏa nhiệt. Vì khi hòa tan bột giặt trong tay với ít nước, bột giặt giải phóng nhiệt khi hòa tan, tạo phản ứng giúp loại bỏ nhanh các vết bẩn trên áo quần. (g) Phản ứng thu nhiệt. Nước biển dưới ánh nắng mặt trời sẽ hấp thụ nhiệt và bay hơi, tạo thành nước biển kết tinh. (h) Phản ứng tỏa nhiệt. Ban đêm, hơi nước trong không khí hạ nhiệt để ngưng tụ, tạo thành các giọt đọng lại trên lá cây. (i) Phản ứng thu nhiệt. Chạy bộ làm nhiệt độ cơ thể tăng. Khi đổ mồ hôi, một phần nước hấp thụ nhiệt và bay hơi. Sự bay hơi của mồ hôi giúp làm mát cơ thể và duy trì thân nhiệt ổn định. II. BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG: 1. Biến thiên enthalpy: Hầu hết các quá trình hoá học trong thực tế xảy ra ở điều kiện áp suất không đổi. Nhiệt lượng toả ra hay thu vào của phản ứng ở điều kiện này gọi là biến thiên enthalpy của phản ứng (nhiệt phản ứng), kí hiệu là rH . Phương trình hoá học kèm theo trạng thái của các chất và giá trị rH gọi là phương trình nhiệt hoá học. - Ví dụ 1: Phản ứng đốt cháy 2 mol khí hydrogen bằng 1 mol khí oxygen, tạo thành 2 mol nước ở trạng thái lỏng, toả ra nhiệt lượng 571,6 kJ. Phản ứng trên có biến thiên enthalpy o r298H = -571,6 kJ, biểu diễn bằng phương trình nhiệt hoá học như sau:  2H 2 (g) + O 2 (g)  2H 2 O(l) o r298H = -571,6 kJ - Ví dụ 2: Phản ứng nhiệt phân hoàn toàn 1 mol Cu(OH) 2 , tạo thành 1 mol CuO và 1 mol H 2 O, thu vào nhiệt lượng 9,0 kJ. Phản ứng trên có biến thiên enthalpy o r298H = +9.0 kJ và biểu diễn bằng phương trình nhiệt hoá học như sau: Cu(OH) 2 (s) o t  CuO(s) + H 2 O(l); o r298H = +9,0 kJ. 2. Biến thiên enthalpy chuẩn: - Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của một phản ứng hóa học là nhiệt toả ra hay thu vào của phản ứng được 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 o K), được kí hiệu là o r298H . - Đơn vị thường dùng là kJ hoặc kcal. - Ví dụ 3: Phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol carbon graphite trong khí oxygen dư (ở điều kiện chuẩn) tạo ra 1 mol CO 2 , nhiệt lượng toả ra là 393,5 kJ. Phương trình nhiệt hoá học của phản ứng được viết như sau: C(graphite) + O 2 (g)  o t  CO 2 (g), o r298H = -393,5 kJ. 3. Ý nghĩa của biến thiên enthalpy: Dấu của biến thiên enthalpy cho biết phản ứng toả nhiệt hay thu nhiệt:  r H > 0: phản ứng thu nhiệt.  r H < 0: phản ứng toả nhiệt. Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng toả ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều. Ví dụ 4: Phản ứng thu nhiệt (hệ nhận nhiệt của môi trường) thì o r298H > 0 CH 4 (g) + H 2 O(l) o t  CO(g) + 3H 2 (g), o r298H = 250kJ Ví dụ 5: Phản ứng tỏa nhiệt (hệ tỏa nhiệt ra môi trường) thì o r298H < 0 C 2 H 5 OH(l) + 3O 2 (g) o t  2CO 2 (g) + 3H 2 O(l), o r298H = -1366,89 kJ