Giáo án điện tử hóa học 10 cánh diều bài 14: Phản ứng hoá học và enthalpy

CHỦ ĐỂ 5: NĂNG LƯỢNG HOÁ HỌC

BÀI 14: PHẢN ỨNG HOÁ HỌC VÀ ENTHALPY

1. KHỞI ĐỘNG

Em hãy quan sát các hình ảnh đây và trả lời các câu hỏi sau:

1. Viết phương trình phản ứng?
2. Phản ứng nào toả nhiệt, phản ứng nào thu nhiệt?

H/A LÒ NUNG VÔI

H/A ĐỐT CHÁY CỒN

Đáp án

 CaO +CO₂                                 phản ứng thu nhiệt

            phản ứng tỏa nhiệt

1. NỘI DUNG BÀI HỌC
2. Phản ứng toả nhiệt và phản ứng thu nhiệt
3. Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hoá học

III. PHẦN TRIỂN KHAI KIẾN THỨC

1. Phản ứng toả nhiệt và phản ứng thu nhiệt

Thảo luận nhóm: tiếnh ành lần lượt 2 thí nghiệm:

+ Thí nghiệm 1: Đặt một nhiệt kế vào trong cốc thủy tinh chứa khoảng 50 mL dung dịch hydrochloric acid (HCl) 1M (hình 14.1). Khi nhiệt độ trong cốc ổn định, ghi nhiệt độ ban đầu. Thêm vào cốc khoảng 1 gam magnesium oxide (MgO) rồi dùng đũa thủy tinh khuấy liên tục. Quan sát hiện tượng phản ứng và ghi lại sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình phản ứng.

HÌNH 14.1

+ Thí nghiệm 2: Lặp lại thí nghiệm với bộ dụng cụ và cách tiến hành như trên, nhưng thay bằng khoảng 50 mL dung dịch CH₃COOH 5% (giấm ăn) và khoảng 5 gam baking soda (sodium hydrogen carbonate, NaHCO₃). Quan sát và ghi lại sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình phản ứng.

Thực hiện các yêu cầu sau:

(1) Viết phương trình hóa học xảy ra ở hai thí  nghiệm trên và cho biết phản ứng nào tỏa nhiệt, phản ứng nào là thu nhiệt?

(2) Khi làm thí nghiệm, làm thế nào để biết một phản ứng là tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?

(3) Để thuận lợi cho việc so sánh nhiệt lượng trong các phản ứng , người ta sử dụng điều kiện chuẩn, hãy cho biết điều kiện chuẩn là gì?

Đáp án:

Thí nghiệm 1:

2HCl + MgO → MgCl₂ + H₂O

   Phản ứng thu nhiệt.

 Thí nghiệm 2:

 CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + CO₂ + H₂O

 Phản ứng tỏa nhiệt.

Kết luận:

• Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.
• Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.
• Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với áp suất 1 bar (đối với chất khí). nồng độ 1 mol. L^-1 (đối với các chất trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298K (25^oC).

Hoạt động nhóm: Hoàn thành Phiếu bài tập số 1

Đáp án

1)-  Phản ứng tỏa nhiệt: phản ứng đốt cháy nhiên liệu, phản ứng tạo gỉ sắt, phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể, ...

  - Phản ứng thu nhiệt: phản ứng trong lò nung vôi, nung clinker xi măng,…

2) a) NH₄Cl_(s)   HCl_(g) + NH_3(g)  

 Phản ứng thu nhiệt.

1. b) Na₂O_(s) + H₂O_(l) → 2NaOH_(aq)

 Phản ứng tỏa nhiệt.

1. c) Fe₂O_3(s) + 2Al_(s) Al₂O_3(s)  + 2Fe

 Phản ứng tỏa nhiệt.

1. d) C₂H₅OH + O₂→ CO₂ + H₂O

   Phản ứng tỏa nhiệt.

1. e) Collagen → gelatin

   Phản ứng thu nhiệt.

1. Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hoá học

2.1. Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất hoá học

Thực hiện nhiệm vụ: Đọc thông tin mục II.1 SGK và trả lời câu hỏi:

+ Thế nào là enthalpy tạo thành chuẩn của một chất hoá học?
+ Kí hiệu enthalpy tạo thành chuẩn của một chất hoá học?

Đáp án

 Enthalpy tạo thành chuẩn (nhiệt tạo thành chuẩn) của một chất là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn.

- Kí hiệu:  

 Trong đó: f viết tắt của formation (sự tạo thành)

                 H: enthalpy

                 0: số chỉ điều kiện chuẩn

                 298: 298K hay 25⁰C.

  Nếu  > 0 : phản ứng thu nhiệt.

  Nếu  < 0 : phản ứng tỏa nhiệt.

Em hãy đọc VD1 và VD2

                   = −417,98 kJ.mol^-

                                 = - 26,48 kJ.mol^-

Em hãy hoàn thành Phiếu học tập số 2: