Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học

Do đường glucose đã phản ứng với oxygen tạo ra carbon dioxide, hơi nước, tỏa nhiều nhiệt và giải phóng được 36 ATP nên đường glucose bù năng lượng cho cơ thể.

Khi đun nóng ống nghiệm đựng \(KMnO_4\)( thuốc tím), nhiệt của ngọn lửa làm cho \(KMnO_4\) bị nhiệt phân. Phản ứng đốt cháy cồn (trong đèn cồn – cung cấp nhiệt) là phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng nhiệt phân KMnO4 là phản ứng thu nhiệt.

1. Phản ứng hóa học:  \(NaOH + HCl →  NaCl + H_2O\)

Nhiệt độ đo được (HCl) lúc ban đầu thấp hơn so với nhiệt độ sau phản ứng

=> Phản ứng trung hòa là phản ứng tỏa nhiệt

2. Trong thí nghiệm trên, nếu thay các dung dịch HCl và NaOH bằng các dung dịch loãng hơn thì nhiệt độ sau phản ứng vẫn tăng nhưng tăng ít hơn so với thí nghiệm trên.

- Dấu của biến thiên enthalpy cho biết phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt.

∆rH  > 0: phản ứng thu nhiệt

∆rH  < 0: phản ứng tỏa nhiệt

(1) phản ứng thu nhiệt

(2) phản ứng tỏa nhiệt

(3) phản ứng tỏa nhiệt

2,479 L khí CO tương đương với khoảng 0,11 mol

Cứ 1 mol CO được đốt cháy sẽ tỏa ra lượng nhiệt là 283,0 kJ.

=> Nhiệt lượng tỏa ra là 0,11 x 283,0 = 31,13 kJ.

Khi thực hiện quá trình tôi vôi trong phòng thí nghiệm cần chú ý một số biện pháp sau để đảm bảo an toàn:

- Mặc đồ bảo hộ như găng tay, kính mắt

- Chọn địa điểm tôi vôi thoáng và rộng rãi, đồ dùng khác để xa khu vực tôi

- Chọn dụng cụ tôi vôi chịu nhiệt do quá trình này tỏa lượng nhiệt lớn có thể làm hỏng dụng cụ.

a. Biến thiên enthalpy của phản ứng \({\vartriangle _r}H_{298}^o\) = -1,9 kJ < 0

=> Phản ứng tỏa nhiệt => Graphite có nhiệt tạo thành nhỏ hơn kim cương nên graphite có mức năng lượng thấp thơn.

b. Ở điều kiện chuẩn, graphite có mức năng lượng thấp nên dễ bị phá vỡ cấu trúc

=> Graphite phản ứng được với nhiều chất khác

=> Trong phản ứng trên, carbon ở dạng kim cương.

b) Trong \(N_2\), liên kết giữa 2 nguyên tử là liên kết ba – một loại liên kết bền, cần 1 năng lượng rất lớn để phá vỡ liên kết đó.

=> \(N_2\) khá trơ về mặt hóa học và chỉ phản ứng với oxy khi có nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện

\(\mathrm{C} 4 \mathrm{H} 10+\frac{13}{2} \mathrm{O} 2 \rightarrow 4 \mathrm{CO} 2+5 \mathrm{H} 2 \mathrm{O}\)

\(\begin{aligned}  & \sum E_b(c d)=3 \cdot E_b(C-C)+10 \cdot E_b(C-H)+\frac{13}{2} \cdot E_b(O=O)=3 \cdot 346+10.418+6,5.494=8429 \mathrm{~kJ} \\  & \sum_b^E(s p)=8 \cdot \mathrm{E}_{\mathrm{b}}(\mathrm{C}=\mathrm{O})+10 \cdot \mathrm{E}_{\mathrm{b}}(\mathrm{O}-\mathrm{H})=8.732+10.459=10446 \mathrm{~kJ}  \end{aligned}\)Biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy butane là:

\(\Delta_r H_{298}^o=\sum E_b(c d)-\sum E_b(s p)=-2017(\mathrm{~kJ}) .\)