Lý thuyết bài 14: Phản ứng hóa học và Enthalpy

Lý thuyết: Phản ứng hóa học và Enthalpy

I. Phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt

Phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt gọi là phản ứng tỏa nhiệt

Phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt gọi là phản ứng thu nhiệt

Với cùng một phản ứng, ở điều kiện khác nhau về nhiệt độ, áp suất thì lượng nhiệt kèm theo cũng khác nhau

- Điều kiện chuẩn: ứng với áp suất 1 bar (với chất khí), nồng độ 1 mol.L^-1 (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298K (25^oC)

II. Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

1. Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất hóa học

Enthalpy tạo thành chuẩn (hay nhiệt tạo thành chuẩn) của một chất, kí hiệu là \({\Delta _r}H_{298}^o\)

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, tỏa ra nhiệt lượng 571,6 kJ..  Phản ứng trên có biến thiên enthalpy \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -571,6 kJ, biểu diễn như sau:

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l)   \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -571,6 kJ

\({\Delta _r}H_{298}^o\) > 0: phản ứng thu nhiệt

\({\Delta _r}H_{298}^o\) < 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 càng nhiều

Ví dụ 2: Xét 2 phản ứng

CH₄(g) + 2O₂(g)  CO₂(g) + 2H₂O(l)  \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -890 kJ/mol

CH₃OH(l) + 3/2 O₂(g)  CO₂(g) + 2H₂O(l)  \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -726 kJ/mol

=> Đốt 1 mol methane tỏa ra nhiệt lượng nhiều hơn đốt 1 mol methanol

2. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng hóa học

Biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học kí hiệu là \({\Delta _r}H_{298}^o\) chính là lượng nhiệt (tỏa ra hoặc thu vào) của phản ứng đó ở điều kiện chuẩn

VD: Phản ứng nhiệt phân CaCO₃ là phản ứng thu nhiệt

 Sơ đồ tư duy