ENTANPI CỦA SỰ HÌNH THÀNH LÀ GÌ? (CÓ BÀI TẬP) - VẬT LÝ - 2026

Sự hình thành entanpi là sự thay đổi entanpi phải chịu trong sự hình thành một mol hợp chất hoặc chất ở điều kiện tiêu chuẩn. Theo điều kiện áp suất tiêu chuẩn được hiểu là khi phản ứng hình thành được thực hiện ở áp suất khí quyển của một bầu khí quyển và ở nhiệt độ phòng là 25 độ C hoặc 298,15 Kelvin.

Trạng thái bình thường của các nguyên tố phản ứng trong phản ứng tạo thành dùng để chỉ trạng thái tập hợp phổ biến nhất (rắn, lỏng hoặc khí) của các chất này trong điều kiện tiêu chuẩn về áp suất và nhiệt độ.

Trong phản ứng tạo thành hợp chất, nhiệt trao đổi với môi trường. Nguồn: pixabay

Trạng thái bình thường cũng đề cập đến dạng thù hình ổn định nhất của các nguyên tố phản ứng này trong các điều kiện phản ứng tiêu chuẩn.

Entanpi H là một hàm nhiệt động học được xác định bằng nội năng U cộng với tích của áp suất P và thể tích V của các chất tham gia phản ứng hóa học tạo thành một chất:

H = U + P ∙ V

Enthalpy có kích thước năng lượng và trong Hệ thống đo lường quốc tế, nó được đo bằng Joules.

Entanpi tiêu chuẩn

Ký hiệu entanpi là H, nhưng trong trường hợp cụ thể của sự hình thành entanpi, nó được ký hiệu là ΔH0f để chỉ ra rằng nó đề cập đến sự thay đổi do hàm nhiệt động lực học này gây ra trong phản ứng tạo thành một mol của một hợp chất nhất định ở điều kiện tiêu chuẩn.

Trong ký hiệu, chỉ số trên 0 cho biết các điều kiện tiêu chuẩn, và chỉ số dưới f cho biết sự hình thành một mol chất bắt đầu từ các chất phản ứng ở trạng thái tập hợp và dạng dị hướng ổn định nhất của các chất phản ứng ở điều kiện tiêu chuẩn.

Nhiệt hình thành

Định luật thứ nhất xác định rằng nhiệt lượng trao đổi trong một quá trình nhiệt động bằng độ biến thiên nội năng của các chất tham gia vào quá trình đó cộng với công của các chất này trong quá trình:

Q = ΔU + W

Trong trường hợp hiện tại, phản ứng được thực hiện ở áp suất không đổi, cụ thể là ở áp suất của một bầu khí quyển, vì vậy công sẽ là sản phẩm của áp suất và sự thay đổi thể tích.

Khi đó nhiệt hình thành một hợp chất nào đó mà ta ký hiệu là Q0f có liên quan đến sự thay đổi nội năng và thể tích theo cách sau:

Q0f = ΔU + P ΔV

Nhưng nhớ lại định nghĩa của entanpi chuẩn, chúng ta có:

Q0f = ΔH0f

Sự khác biệt giữa entanpi và nhiệt hình thành

Biểu thức này không có nghĩa là nhiệt hình thành và entanpi của quá trình hình thành là như nhau. Giải thích đúng là nhiệt trao đổi trong phản ứng tạo thành gây ra sự thay đổi entropi của chất được tạo thành so với các chất phản ứng ở điều kiện tiêu chuẩn.

Mặt khác, vì entanpi là một hàm nhiệt động lực học mở rộng, nên nhiệt hình thành luôn quy về một mol hợp chất được tạo thành.

Nếu phản ứng tạo thành tỏa nhiệt, thì entanpi của phản ứng tạo thành là âm.

Ngược lại, nếu phản ứng tạo thành là thu nhiệt, thì entanpi của quá trình tạo thành là dương.

Phương trình nhiệt hóa

Trong phương trình hình thành nhiệt hóa, không chỉ chất phản ứng và sản phẩm phải được chỉ ra. Ngay từ đầu, cần phải cân bằng phương trình hóa học sao cho lượng hợp chất tạo thành luôn là 1 mol.

Mặt khác, trạng thái tập hợp của các chất phản ứng và sản phẩm phải được chỉ ra trong phương trình hóa học. Nếu cần thiết, dạng dị hướng của cùng cũng phải được chỉ ra, vì nhiệt hình thành phụ thuộc vào tất cả các yếu tố này.

Trong một phương trình hình thành nhiệt hóa, entanpi của quá trình hình thành cũng phải được chỉ ra.

Hãy xem một số ví dụ về các phương trình nhiệt hóa đã giải quyết tốt:

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (g); ΔH0f = -241,9 kJ / mol

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (l); ΔH0f = -285,8 kJ / mol

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (s); ΔH0f = -292,6 kJ / mol

Cân nhắc quan trọng

- Tất cả đều được cân bằng dựa trên sự hình thành của 1 mol sản phẩm.

- Trạng thái kết hợp của thuốc thử và sản phẩm được chỉ ra.

- Entanpi của sự hình thành được chỉ ra.

Lưu ý rằng entanpi của sự hình thành phụ thuộc vào trạng thái tập hợp của sản phẩm. Trong ba phản ứng, phản ứng bền nhất ở điều kiện tiêu chuẩn là phản ứng thứ hai.

Vì điều quan trọng trong một phản ứng hóa học và đặc biệt trong một phản ứng hình thành là sự thay đổi entropi chứ không phải chính entropi, nên người ta đồng ý rằng các nguyên tố tinh khiết ở dạng phân tử và trạng thái tập hợp tự nhiên của chúng ở điều kiện tiêu chuẩn có sự hình thành entropi. vô giá trị.

Dưới đây là một số ví dụ:

O2 (g); ΔH0f = 0 kJ / mol

Cl2 (g); ΔH0f = 0 kJ / mol

Na (các); ΔH0f = 0 kJ / mol

C (than chì); ΔH0f = 0 kJ / mol

Bài tập đã giải

-Bài tập 1

Biết rằng để tạo thành etilen (C2H4) thì mỗi mol cần đóng góp 52 kJ nhiệt và các chất phản ứng của nó là hiđro và graphit, hãy viết phương trình nhiệt hóa để tạo thành etilen.

Giải pháp

Đầu tiên, chúng tôi nâng cao phương trình hóa học và cân bằng nó dựa trên một mol etilen.

Sau đó, chúng tôi tính đến rằng cần phải cung cấp nhiệt để phản ứng hình thành xảy ra, điều này cho thấy rằng đó là phản ứng thu nhiệt và do đó entropi hình thành là dương.

2 C (than chì rắn) + 2 H2 (khí) → C2H4 (khí); ΔH0f = +52 kJ / mol

-Bài tập 2

Ở điều kiện tiêu chuẩn, hydro và oxy được trộn lẫn trong một bình chứa 5 lít. Oxy và hydro phản ứng hoàn toàn mà không có bất kỳ chất phản ứng nào để tạo thành hydro peroxit. 38,35 kJ nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong phản ứng.

Nêu phương trình hóa học và nhiệt hóa học. Tính entropi của sự hình thành hydro peroxit.

Giải pháp

Phản ứng tạo thành hiđro peoxit là:

H2 (khí) + O2 (khí) → H2O2 (lỏng)

Lưu ý rằng phương trình đã được cân bằng dựa trên một mol sản phẩm. Tức là, cần một mol hydro và một mol oxy để tạo ra một mol hydro peroxit.

Nhưng đề bài cho ta biết hiđro và oxi được trộn lẫn trong một bình 5 lít ở điều kiện tiêu chuẩn nên chúng ta biết rằng mỗi khí chiếm 5 lít.

Sử dụng các điều kiện tiêu chuẩn để thu được phương trình nhiệt hóa

Mặt khác, ở điều kiện tiêu chuẩn áp suất 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pa và nhiệt độ 25 ° C = 298,15 K.

Trong điều kiện tiêu chuẩn, 1 mol khí lý tưởng sẽ chiếm 24,47 L, như có thể được xác minh từ phép tính sau:

V = (1 mol * 8.3145 J / (mol * K) * 298.15 K) / 1.03 x 10⁵ Pa = 0.02447 m³ = 24.47 L.

Vì chỉ có 5 L nên số mol của mỗi khí là:

5 lít / 24,47 lít / mol = 0,204 mol mỗi khí.

Theo phương trình hóa học đã cân bằng, 0,204 mol hiđro peoxit sẽ được tạo thành, tỏa nhiệt lượng 38,35 kJ ra môi trường. Tức là, cần 38,35 kJ / 0,204 mol = 188 kJ / mol để tạo thành một mol peroxit.

Ngoài ra, vì nhiệt tỏa ra môi trường trong quá trình phản ứng, nên entanpi tạo thành là âm. Cuối cùng dẫn đến phương trình nhiệt hóa sau:

H2 (khí) + O2 (khí) → H2O2 (lỏng); ΔH0f = -188 kJ / mol

Người giới thiệu

1. Hạt dẻ E. Entanpi trong phản ứng hóa học. Phục hồi từ: lidiaconlaquimica.wordpress.com
2. Nhiệt hóa học. Entanpi của phản ứng. Được khôi phục từ: recursostic.educacion.es
3. Nhiệt hóa học. Định nghĩa entanpi phản ứng chuẩn. Được khôi phục từ: quimitube.com
4. Nhiệt hóa học. Định nghĩa entanpi của sự hình thành và các ví dụ. Được khôi phục từ: quimitube.com
5. Wikipedia. Entanpi chuẩn của phản ứng. Khôi phục từ: wikipedia.com
6. Wikipedia. Sự hình thành entanpi. Khôi phục từ: wikipedia.com