Video giảng hóa học 10 kết nối bài 17: Biến thiên Enthalpy trong các phản ứng hoá học

Tóm lược nội dung

BÀI 17. ENTHALPY TẠO THÀNH VÀ SỰ BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC

KHỞI ĐỘNG

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi mở đầu: Phản ứng giữa đường glucose với oxygen tạo ra carbon dioxide, hơi nước và tỏa nhiều nhiệt. Sau khi chơi thể thao, cơ thể mệt mỏi, nghỉ ngơi vài phút, sau đó nếu một cốc nước hoa quả, em sẽ cảm thấy khỏe hơn. Có phải đường glucose đã “cháy” và cấp bù năng lượng cho cơ thể?

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• Tìm hiểu về phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt.
• Tìm hiểu về biến thiên enthalpy của phản ứng.
• Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành
• Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết.

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. Tìm hiểu về phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt.

- Nêu khái niệm phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt?

- Gv cho HS làm thự hành theo SGK và đặt câu hỏi:

+ Nhiệt độ trên nhiệt kế thay đổi như thế nào sau khi rót dung dịch NaOH vào cốc? Phản ứng trung hòa là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

+ Trong thí nghiệm trên, nếu thay các dung dịch HCl và NaOH bằng các dung dịch loãng hơn thì nhiệt độ thay đổi như thế nào so với thí nghiệm trên.

Nội dung ghi nhớ:

- Khái niệm:

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

+ Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thu năng lượng dưới dạng nhiệt.

- Nhiệt độ trên nhiệt kế tăng lên sau khi rót dung dịch NaOH vào cốc.

- 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.

2. Tìm hiểu về biến thiên enthalpy của phản ứng.

- Nêu khái niệm biến thiên enthalpy của phản ứng, biến thiên enthalpy chuẩn?

- Biến thiên enthalpy có ý nghĩa gì?

Nội dung ghi nhớ:

-  Ở điều kiện áp suất không đổi, nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng gọi là biến thiên enthalpy của phản ứng.

- Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của một phản ứng hóa học, được kí hiệu là ∆_r H298o, nhiệt kèm theo phản ứng đó trong điều kiện chuẩn.

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

- Ý nghĩa của biến thiên enthalpy

∆_rH > 0: Phản ứng thu nhiệt.

∆_rH < 0: Phản ứng tỏa nhiệt.

Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào vủa phản ứng càng nhiều.

3. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành

- Nêu khái niệm nhiệt tạo thành, nhiệt tạo thành?

- Nêu tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành

Nội dung ghi nhớ:

-  Nhiệt tạo thành chuẩn ∆fH2980 là nhiệt tạo thành ở điều kiện chuẩn.

- Nhiệt tạo thành chuẩn của các đơn chất ở dạng bền vững nhất bằng 0.

- Biến thiên enthalpy của phản ứng được xác định bằng hiệu số giữa tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm (sp) và tổng nhiệt tạo thành của các chất đầu: 

_∆rH298o=∆fH2980 sp- ∆fH2980 (bđ)

4. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết.

- Biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết được tính như thế nào?

Nội dung ghi nhớ:

-  Công thức tính:

_∆rH298o = Eb(cđ) - Eb(sp)

Với   Eb(cđ), Eb(sp) : tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm của phản ứng.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Điều kiện chuẩn của biến thiên enthalpy là?

A. Áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ là 250C (298K).

B. Áp suất 1 atm (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ là 250C (298K).

C. Áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ là 00C (273K).

D. Áp suất 1 atm (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ là 00C (273K).

Câu 2: Phát biểu nào sau đây sai?

A. ∆rH > 0 thì phản ứng thu nhiệt.

B. ∆rH < 0 thì phản ứng tỏa nhiệt.

C. Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng ít.

D. Các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng thường là phản ứng tỏa nhiệt, các phản ứng thu nhiệt thường xảy ra khi đun nóng.

Câu 3: Kí hiệu của nhiệt tạo thành chuẩn là?

A. ∆fH2980.

B. ∆fH

C. ∆fH2730.

D. ∆fH10.

Câu 4: Đơn vị của nhiệt tạo thành chuẩn là?

A. kJ.

B. kJ/mol.

C. mol/kJ.

D. J.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Nhiệt tạo thành của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền vững nhất ở một điều kiện xác định.

B. Nhiệt tạo thành chuẩn là nhiệt tạo thành ở điều kiện chuẩn.

C. Nhiệt tạo thành chuẩn của các đơn chất ở dạng bền vững nhất bằng một.

D. Biến thiên enthapy của phản ứng được xác định bằng hiệu số giữa tổng nhiệt tạo thành các sản phẩm và tổng nhiệt tạo thành các chất đầu.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Phản ứng sau thuộc loại phản ứng nào?

Cu(OH)_2(s)→toCuO(s)+H₂O(l) ΔrHo298=+9,0kJ

Câu 2: Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn: CH₄(g)+2O₂(g)→to CO₂(g)+2H₂O(g) biết nhiệt tạo thành ΔfHo298 của CH₄(g) là -74,9 kJ/mol, của CO₂(g) là - 393,5 kJ/mol, của H₂O(l) là -285,8 kJ/mol.