Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hoá học
Giản đồ năng lượng chạy động: viên bi leo qua năng lượng hoạt hoá rồi hạ xuống (toả nhiệt) hay lên cao hơn (thu nhiệt), nhiệt kế đổi theo đúng dấu ΔrH°.
Biến thiên enthalpy phản ứng hoá học
Giản đồ năng lượng phản ứng chạy động — ΔrH° < 0 toả nhiệt, ΔrH° > 0 thu nhiệt
Mức chất đầu
Toả nhiệt
Thu nhiệt
Đốt cháy methane
Diễn biến
Tính ΔrH° theo enthalpy tạo thành → ΔrH° = -890.3 kJ < 0 → sản phẩm thấp hơn chất đầu → phản ứng toả nhiệt, giải phóng năng lượng ra môi trường.
Phản ứng mẫu
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)
Đốt cháy khí methane (nhiên liệu) — phản ứng toả nhiệt, giải phóng năng lượng ra môi trường xung quanh.
Biến thiên enthalpy chuẩn
ΔrH°298 = -890.3 kJ
Toả nhiệt
ΔrH° < 0 → sản phẩm nằm thấp hơn chất đầu trên giản đồ, năng lượng giải phóng ra môi trường.
Cách tính ΔrH° — chú ý chiều trừ
ΔrH° = ΣΔ_fH°(sản phẩm) − ΣΔ_fH°(chất đầu)
= Δ_fH°(CO₂(g)) + 2×Δ_fH°(H₂O(l)) − (Δ_fH°(CH₄(g)) + 2×Δ_fH°(O₂(g)))
= -965.1 − (-74.8) = -890.3 kJ
= -965.1 − (-74.8) = -890.3 kJ
Sản phẩm đứng trước — Δ_fH° là năng lượng giải phóng khi hình thành chất từ đơn chất bền.
Năng lượng hoạt hoá Eₐ
150
Eₐ thuận (kJ)
1040
Eₐ nghịch (kJ)
Eₐ không phải ΔH: chất xúc tác có thể làm giảm Eₐ (tăng tốc độ phản ứng) nhưng KHÔNG làm thay đổi ΔrH°.