Tiêu đề 14. Tình biến thiên Enthapy của phản ứng hóa học.docx ✅

PHẦN I: NỘI DUNG 1. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết. - Phản ứng hóa học xảy ra khi có sự phá vỡ các liên kết hóa học của chất đầu và hình thành các liên kết hóa học của sản phẩm. - Sự phá vỡ các liên kết cần cung cấp năng lượng, sự hình thành các liên kết giải phóng năng lượng. Ví dụ 1: Khi H 2  phản ứng với O 2  tạo thành H 2 O (ở thể khí) liên kết H-H và O=O bị đứt ra, liên kết O-H được hình thành. - Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết phải viết được công thức cấu tạo của tất cả các chất trong phản ứng để xác định số lượng và loại liên kết. Ở điều kiện chuẩn: ∆ r H 0 298 = ∑E b (cđ) – ∑E b (sp) Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn: aA(g) + bB(g)  mM(g) + nN(g) Tính ∆ r H 0 298 của phản ứng khi biết các giá trị năng lượng liên kết (E b ) theo công thức: o r298H = a×E b (A) + b×E b (B) – m×E b (M) – n×E b (N) (1) - Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết được áp dụng cho phản ứng trong đó các chất đều có liên kết cộng hoá trị ở thể khí khi biết giá trị năng lượng liên kết của tất cả các chất trong phản ứng. Bảng. Năng lượng liên kết của một số liên kết cộng hóa trị Liên kết E b (kJ/ mol) Liên kết E b (kJ/ mol) 3 BÀI TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG HOÁ HỌC
H – H 432 C – Cl 339 H – Cl 427 C – O 358 H – F 565 C = O 745 H – N 391 N – O 201 H – C 413 N = O 607 H – O 467 N ≡ O 631 O – O 204 N = N 418 O = O 498 N ≡ N 945 C – C 347 F – F 159 C = C 614 Cl – Cl 243 C ≡ C 839 Br – Br 193 Ví dụ 2: Xác định số lượng mỗi loại liên kết trong các phân tử sau: CH 4 , CH 3 Cl, NH 3 , CO 2 . Ví dụ 3: Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng H 2 (g) + Cl 2 (g)  2HCl(g) Hướng dẫn giải Bước 1: Tính năng lượng cần thiết để phá vỡ 1 mol H – H và 1 mol Cl – Cl
Tổng năng lượng thu vào để phá vỡ các liên kết: E b (H – H) + E b (Cl – Cl) = 432 + 243 = 675 kJ Bước 2: Tính năng lượng toả ra khi hình thành 2 mol H – Cl Tổng năng lượng toả ra để hình thành liên kết: 2 × E b (H – Cl) = 2 × 427 = 854 kJ Bước 3: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo công thức (1) ∆ r H 0 298 = 675 – 854 = –179 kJ. Do ∆ r H 0 298 < 0 nên phản ứng toả nhiệt. Ví dụ 4: Xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng. C 2 H 4 (g) + H 2 (g)  C 2 H 6 (g) biết E b (H—H) = 436 kJ/mol E b (C—H) = 418 kJ/mol E b (C—C) = 346 kJ/mol E b (C=C) = 612 kJ/mol. Hướng dẫn giải Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là: ∆ r H 0 298 = E b (C=C) + 4E b (C—H) + E b (H—H) - E b (C—C) - 6E b (C—H) = 612 + 4.418 + 436 – 346 – 6.418 = -134 kJ Ví dụ 5: Tính biến thiên enthanpy của phản ứng tạo thành ammonia (sử dụng năng lượng liên kết). Cho biết phản ứng thu nhiệt hay toả nhiệt và vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng. 3H 2 (g) + N 2 (g)  2NH 3 (g) Hướng dẫn giải ∆ r H 0 298 = 3×E b (H 2 ) + E b (N 2 ) – 2×E b (NH 3 ) = 3×E b (H – H) + E b (N ≡ N) – 2×3×E b (N – H) = 3×432 + 945 – 2×3×391 = –105 kJ. Do ∆ r H 0 298 < 0 nên phản ứng toả nhiệt.
Hình. Sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy 2. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành.  Biến thiên enthalpy của phản ứng đuơc xác định bằng hiệu số giữa tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm (sp) và tổng nhiêt tạo thành của các chất đầu (cđ). Ở điều kiện chuẩn: ∆ r H 0 298 = ∑∆ f H 0 298 (sp) – ∑∆ f H 0 298 (cđ) Trong tính toán cần lưu ý đến hệ số của các chất trong phương trình hoá học. Cho phương trình hoá học tổng quát: aA + bB  mM + nN Có thể tính được biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hoá học (∆ r H 0 298 ) khi biết các giá trị ∆ r H 0 298 của tất cả các chất đầu và sản phẩm theo công thức sau: ∆ r H 0 298 = m×∆ f H 0 298 (M) + n×∆ f H 0 298 (N) – a×∆ f H 0 298 (A) – b×∆ f H 0 298 (B) (2) Ví dụ 1: Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn: 223 1 SO(g)O(g)SO(l) 2 biết nhiệt tạo thành ∆ r H 0 298 của SO 2 (g) là -296,8 kJ/ mol, của SO 3 (l) là -441,0 kJ/mol. Hướng dẫn giải oooo r298r2983r2982r2982 1 HH(SO)(l)[H((SO(g))H((O(g))] 2 1 441,0(296,80.)144,2(kJ) 2   Ví dụ 2: Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn: