Lý thuyết Tính biến thiên enthalpy phản ứng theo enthalpy tạo thành

Giả sử có phản ứng tổng quát:

aA + bB → mM + nN

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng này được tính theo công thức:

Giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của một số chất được cho ở bảng sau:

(Trích phụ lục 3 – SGK Hóa học 10 – Cánh diều)

Chú ý:

- Với các phản ứng có kèm theo sự trao đổi năng lượng dưới dạng nhiệt, có hai khả năng sau đây:

+ Phản ứng tỏa nhiệt: biến thiên enthalpy của phản ứng có giá trị âm. Biến thiên enthalpy càng âm, phản ứng tỏa ra càng nhiều nhiệt.

+ Phản ứng thu nhiệt: biến thiên enthalpy của phản ứng có giá trị dương. Biến thiên enthalpy càng dương, phản ứng thu vào càng nhiều nhiệt.

- Các phản ứng tỏa nhiệt (${\mathrm{\Delta }}_r{H}_{298}^0<0$) thường diễn ra thuận lợi hơn các phản ứng thu nhiệt (${\mathrm{\Delta }}_r{H}_{298}^0>0$).

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho phản ứng: 2NaCl (s) → 2Na (s) + Cl₂ (g)

Biết ${\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0(NaCl)=-411,2(kJmo{l}^{-1})$. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng này là

A. -822,4 kJ.

B. +822,4 kJ.

C. -411,2 kJ.

D. +411,2 kJ.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:

${\mathrm{\Delta }}_r{H}_{298}^0=2\times {\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0(Na\left(s\right))+1\times {\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0(C{l}_2\left(g\right))-2\times {\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0(NaCl\left(s\right))$

= 2 × 0 + 1 × 0 – 2 × (-411,2) = 822,4 (kJ).

Ví dụ 2:

Cho phản ứng:

Tính nhiệt tạo thành chuẩn của khí SO₂ biết ${\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0({\mathrm{SO}}_3\left(l\right))=-441,0\mathrm{k}\mathrm{J}\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{-1}$.

Hướng dẫn giải:

Ta có:

$\begin{array}{c}{\mathrm{\Delta }}_r{H}_{298}^0=2\times {\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0({\mathrm{SO}}_3\left(l\right))-2\times {\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0({\mathrm{SO}}_2\left(g\right))-{\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0({\mathrm{O}}_2\left(g\right))\\ \iff -288,4=2\times (-441,0)-2\times {\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0({\mathrm{SO}}_2\left(g\right))-0\\ \iff {\mathrm{\Delta }}_f{H}_{298}^0({\mathrm{SO}}_2\left(g\right))=-296,8\mathrm{k}\mathrm{J}\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{-1}\end{array}$