- Tham gia
- 12/12/19
- Bài viết
- 4,476
- Điểm tương tác
- 11,318
- Địa chỉ
- Bến Tre
- Website
- gianghi.net
- VND
- 2,709
1. Bản chất của Enthalpy
Trong nhiệt động lực học, Enthalpy (H) là một đại lượng đặc trưng cho nội năng của hệ và năng lượng cần thiết để tạo không gian cho hệ đó (ở áp suất không đổi).- Ta không đo được giá trị tuyệt đối của $H$, chỉ đo được sự thay đổi của nó: $\Delta H$.
- Biến thiên enthalpy của phản ứng ($\Delta_r H_{298}^o$): Là nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào của một phản ứng hóa học trong điều kiện áp suất không đổi.
2. Phân loại Phản ứng theo Nhiệt
Dựa vào dấu của $\Delta H$, chúng ta chia phản ứng làm hai loại chính:| Đặc điểm | Phản ứng Tỏa nhiệt (Exothermic) | Phản ứng Thu nhiệt (Endothermic) |
| Dấu của $\Delta H$ | $\Delta H < 0$ | $\Delta H > 0$ |
| Năng lượng | Hệ giải phóng năng lượng ra môi trường | Hệ hấp thụ năng lượng từ môi trường |
| Sơ đồ mức năng lượng | Sản phẩm bền hơn (năng lượng thấp hơn) chất đầu | Sản phẩm kém bền hơn (năng lượng cao hơn) chất đầu |
| Cảm giác nhiệt | Môi trường xung quanh nóng lên | Môi trường xung quanh lạnh đi |
3. Các đại lượng Enthalpy đặc trưng
Để chuẩn hóa việc tính toán, các nhà khoa học quy ước các điều kiện chuẩn (thường là $25^\circ C$ hay $298\text{ K}$, $1\text{ bar}$):- Nhiệt tạo thành chuẩn ($\Delta_f H_{298}^o$): Biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền vững nhất.
- Nhiệt đốt cháy chuẩn ($\Delta_c H_{298}^o$): Biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol chất đó bằng $O_2$ để tạo thành sản phẩm oxy hóa bền nhất.
4. Phương pháp tính toán (Định luật Hess)
Đây là "linh hồn" của các bài toán nhiệt hóa học. Định luật Hess khẳng định:Hệ quả tính toán:
- Dựa vào Nhiệt tạo thành:
$$\Delta_r H_{298}^o = \sum \Delta_f H_{298}^o (sp) - \sum \Delta_f H_{298}^o (cd)$$ - Dựa vào Năng lượng liên kết ($E_b$): (Dùng cho các chất khí)
$$\Delta_r H_{298}^o = \sum E_b (cd) - \sum E_b (sp)$$
Cái nhìn sâu sắc:
Biến thiên enthalpy không chỉ là những con số, nó cho chúng ta biết về "xu hướng" của tự nhiên. Các hệ thống thường có xu hướng chuyển về trạng thái có năng lượng thấp hơn ($\Delta H < 0$), đó là lý do tại sao đa số các phản ứng cháy đều xảy ra tự phát và mãnh liệt.
