Nội dung chính hóa học 10 chân trời sáng tạo Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học
Hệ thống kiến thức trọng tâm Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học sách hóa học 10 chân trời sáng tạo. Với các ý rõ ràng, nội dung mạch lạc, đi thẳng vào vấn đề hi vọng người đọc sẽ nắm trọn kiến thức trong thời gian rất ngắn. Nội dung chính được tóm tắt ngắn gọn sẽ giúp thầy cô ôn tập củng cố kiến thức cho học sinh. Bộ tài liệu có file tải về. Mời thầy cô kéo xuống tham khảo
BÀI 13. ENTHALPY TẠO THÀNH VÀ SỰ BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC
1. PHẢN ỨNG TỎA NHIỆT
- Trả lời câu hỏi 1 sgk trang 80:
Phản ứng cháy mãnh liệt và tỏa nhiệt rất cao, tăng nhiệt độ của phản ứng làm nóng chảy kim loại.
Thí nghiệm 1: Sự thay đổi nhiệt độ khi vôi sống phản ứng với nước.
Dụng cụ và thiết bị: Cốc chịu nhiệt 50 ml, cân, nhiệt kế, đũa thủy tinh, giá đỡ nhiệt kế.
Hóa chất: Vôi sống (CaO), nước cất.
Các bước tiến hành:
Bước 1: Cho khoảng 25 ml nước cất vào cốc chịu nhiệt, đặt bầu nhiệt kế vào trong long chất lỏng (hình 13.2a), ghi nhận giá trị nhiệt độ.
Bước 2: Cân khoảng 5g CaO. Cho nhanh CaO vào cốc, bắt đầu bấm giờ và ghi nhân nhiệt độ, đồng thời dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ (hình 13.2b).
Bước 3: Ghi nhận giá trị nhiệt độ sau 2 phút.
- Trả lời câu hỏi 2 sgk trang 81:
Hiện tượng xảy ra: CaO tác dụng với nước, tan một phân và phản ứng tỏa nhiệt.
PTHH:
Ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian phản ứng:
Nhiệt độ (oC) | |
Cốc nước trước khi cho CaO | 25 |
Ngay sau khi cho CaO vào | … |
Sau 2 phút | … |
Kết luận: Phản ứng xảy ra có sự tăng về nhiệt độ
Giải thích: Phản ứng tỏa nhiệt, tạo hỗn hợp màu trắng. CaO tan dần trong nước.
=> Kết luận: Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.
- Trả lời câu luyện tập sgk trang 81:
- Hiện tượng khi đốt cháy than: Than cháy đỏ, tỏa nhiệt mạnh.
- Hiện tượng khi đốt ethanol: Ngọn lửa xanh và tỏa nhiệt.
Nhiệt độ môi trường xung quanh tăng lên
Cả 2 quá trình đều xảy ra đến cùng và tỏa nhiệt mạnh.
2. PHẢN ỨNG THU NHIỆT
- Trả lời câu hỏi 3 sgk trang 82:
Có hiện tương sủi bọt, viên thuốc tan dần. Viên sủi có chứa thành phần là muối carbonate và acid hữu cơ. Khi viên sủi tiếp xúc với nước, hai thành phần trê sẽ tiếp xúc với nhau và tạo ra lượng lớn CO2 giúp viên sủi hòa tan nhanh và làm giảm nhiệt độ xung quanh cốc nước.
- Trả lời câu hỏi 4 sgk trang 82:
Phản ứng phân hủy đá vôi (CaCO3) cần phải cung cấp năng lượng liên tục. Nếu ngừng cung cấp nhiệt, phản ứng không thể tiếp tục xảy ra.
Thí nghiệm 2: Nhiệt phân potassium chlorate.
Dụng cụ và thiết bị: Đèn cồn, ống nghiệm chịu nhiệt, nút cao su có gắn ống dẫn khí, chậu thuỷ tỉnh, bình tam giác, giá sắt.
Hoá chất: Potassium chlorate (KC]O,), manganese dioxide (MnO2).
Tiến hành:
Bước 1: Trộn đều khoảng 4 g tỉnh thể KCIO, đã được nghiền nhỏ với 1 g MnO2. Cho hỗn hợp vào ống nghiệm chịu nhiệt, khô. Đậy ống nghiệm bằng nút có gắn ống dẫn khí. Lắp hệ thống như Hình 13.4. Quan sát hiện tượng.
Bước 2: Dùng đèn cồn hơ nóng đều nửa đáy ống nghiệm, sau đó đun tập trung ở phần có chứa hoá chất. Quan sát hiện tượng.
- Trả lời câu hỏi 5 sgk trang 82:
Hiện tượng xảy ra: Trước khi đốt nóng hỗn hợp không có hiện tượng gì xảy ra. Sau khi đốt nóng hỗn hợp khí O2 sinh ra và thu được sở bingh tamm giác. Ngừng đốt nóng thì phản ứng không xảy ra nữa.
PTHH:
Phản ứng xảy ra có cần sự cung cấp nhiệt năng cho hệ.
=> Kết luận: Phản ứng thu nhiệt là phane ứng hóa học có sự hấp thu nhiệt năng từ môi trường.
3. BIẾN THIÊN ENTHALPY CHUẨN CỦA PHẢN ỨNG
- Trả lời câu 6 sgk trang 83:
- Enthalpy của một phản ứng hoá học được đo ở điều kiện chuẩn là biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hoá học phụ thuộc vào sp - sản phẩm; cđ - chất đầu. Không phụ thuộc vào các sp trung gian.
- Điều kiện chuẩn: áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tantrong dung dịch) và thường chọn nhiệt độ 25 °C (hay 298 K)
Biến thiên enthalpy của phản ứng (hay nhiệt phản ứng) là lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào của một phản ứng hóa học trong quá trình đẳng áp, kí hiêu ∆rH, thường được tính theo đơn vị KJ hoặc Kcal.
Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của một phản ứng hóa học, được kí hiệu là ∆r , nhiệt kèm theo phản ứng đó trong điều kiện chuẩn.
- Trả lời câu 7 sgk trang 83:
Phương trình nhiệt hóa học cho biết:
- Chất phản ứng.
- ∆r , phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt.
- Điều kiện phản ứng
- Trạng thái các chất.
- Trả lời câu luyện tập sgk trang 83:
- Phản ứng (1) có ∆r > 0 => phản ứng thu nhiệt
- Phản ứng (2) có ∆r <0 => Phản ứng tỏa nhiệt.
=> Kết luận:
Phương trình nhiệt hóa học là phương trình phản ứng hóa học có kèm theo phản ứng và trạng thái các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp)
4. ENTHALPY TẠO THÀNH (NHIỆT TẠO THÀNH)
- Trả lời câu hỏi 8 sgk trang 84:
Enthalpy tạo thành của một chất cũng chính là enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol hợp chất đó từ các đơn chất bền.
Ví dụ : S(s) + O2(g) → SO2(g)
∆f = -296,80 KJ/mol (enthalpy tạo thành)
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g)
∆r = -152,6 KJ/mol (biến thiên enthalpy của phản ứng)
- Trả lời câu hỏi 9 sgk trang 84:
Ý nghĩa của số liệu ∆f= -296,80 kj/mol là lượng nhiệt kèm theo khi tạo ra 1 mol SO2 từ các đơn chất bền là S(s) và O2 (g).
- Trả lời câu hỏi 10 sgk trang 84:
Do ∆f< 0, hợp chất SO2 bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền S(s) và O2(g).
- Trả lời câu 11 sgk trang 84:
- Trả lời câu luyện tập sgk trang 84:
Chất | KJ/mol | Kcal/mol |
Fe2O3(s) | -825,50 | -197,29 |
NO(g) | +90,29 | +21,58 |
H2O(g) | -241,82 | -57,79 |
C2H5OH(l) | -277,63 | -99,35 |
5. Ý NGHĨA CỦA DẤU VÀ GIÁ TRỊ ∆r
- Trả lời câu hỏi 12 sgk trang 86:
Giá trị của ∆f (sp) nhỏ hơn giá trị của ∆f (cđ) => ∆r < 0 : phản ứng tỏa nhiệt.
- Trả lời câu hỏi 13 sgk trang 84:
Phản ứng nhiệt phân CaCO3.
CaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g)
∆r = +178,49 kJ
- Trả lời câu hỏi 14 sgk trang 84:
Phản ứng (2) tỏa lượng nhiệt nhiều hơn nên xảy ra thuận lợi hơn.
=> Kết luận:
+ Phản ứng tỏa nhiệt:
< (cđ) → < 0
+ Phản ứng thu nhiệt:
> (cđ) → > 0
+ Thường các phản ứng có < 0 thì xảy ra thuận lợi.