Hóa học Lớp 10. Tính ΔH từ dữ liệu tạo thành chuẩn.
Kiến thức cần nhớ
**1. Enthalpy tạo thành chuẩn**
Enthalpy tạo thành chuẩn $\Delta_fH^\circ$ của một chất là biến thiên enthalpy khi tạo thành **đúng 1 mol chất đó** từ các đơn chất bền nhất của các nguyên tố ở trạng thái chuẩn, tại nhiệt độ được ghi trong bảng dữ liệu (thường là $298\,\mathrm{K}$).
Ví dụ:
$H_2(g)+\frac12O_2(g)\rightarrow H_2O(l)$
**2. Quy ước đối với đơn chất**
$\Delta_fH^\circ$ của đơn chất bền ở trạng thái chuẩn được **quy ước bằng 0**. Ví dụ thường gặp: $H_2(g)$, $O_2(g)$, $N_2(g)$, $C(s,\text{graphite})$.
Điều này không có nghĩa đơn chất “không chứa năng lượng”; nó chỉ chọn một mốc so sánh chung.
**3. Nhận diện phản ứng tạo thành chuẩn**
Một phương trình chỉ biểu diễn enthalpy tạo thành chuẩn khi đồng thời thỏa:
- Chất đầu là các đơn chất ở dạng bền chuẩn.
- Sản phẩm chỉ có một hợp chất cần tạo.
- Hệ số của hợp chất đó bằng 1 mol, kể cả khi phải dùng hệ số phân số.
- Trạng thái vật lí đúng với dữ kiện.
**4. Công thức tính enthalpy phản ứng**
Với phương trình đã cân bằng:
$\Delta_rH^\circ=\sum \nu\Delta_fH^\circ(\text{sản phẩm})-\sum \nu\Delta_fH^\circ(\text{chất đầu})$
Trong đó $\nu$ là hệ số tỉ lượng. Phải nhân enthalpy tạo thành của **từng chất** với hệ số tương ứng trước khi cộng.
**5. Quy trình tính trực tiếp**
- Cân bằng phương trình và ghi đúng trạng thái.
- Lập tổng phía sản phẩm: $\sum\nu\Delta_fH^\circ$.
- Lập tổng phía chất đầu.
- Lấy tổng sản phẩm trừ tổng chất đầu.
- Kiểm tra dấu: kết quả âm là tỏa nhiệt, dương là thu nhiệt.
Không bỏ qua đơn chất chỉ vì nó xuất hiện trong phương trình; chỉ được thay bằng 0 nếu đúng dạng bền ở trạng thái chuẩn.
**6. Tìm một enthalpy chưa biết**
Nếu đề cho $\Delta_rH^\circ$ và thiếu một giá trị $x$, vẫn dùng công thức tổng quát rồi lập phương trình đại số:
$\Delta_rH^\circ=\sum\nu\Delta_fH^\circ(\text{sản phẩm})-\sum\nu\Delta_fH^\circ(\text{chất đầu})$
Đặt $x$ đúng phía và đúng hệ số, sau đó giải. Không chuyển vế bằng ghi nhớ máy móc vì rất dễ sai dấu.
**7. Tính nhiệt theo lượng chất thực tế**
Giá trị $\Delta_rH$ đi kèm một “lần phản ứng” đúng như phương trình. Nếu chất tham chiếu có hệ số $\nu$ và thực tế phản ứng $n$ mol thì:
$\xi=\frac{n}{\nu},\qquad Q=\xi\Delta_rH$
- $Q<0$: hệ tỏa nhiệt.
- $Q>0$: hệ thu nhiệt.
Nếu đề hỏi “lượng nhiệt tỏa ra”, đáp số thường trình bày bằng độ lớn dương $|Q|$, nhưng phải nói rõ quá trình có $\Delta H<0$.
**8. Trạng thái chuẩn và điều kiện dữ liệu**
- Kí hiệu $^\circ$ cho biết các chất ở trạng thái chuẩn theo quy ước của bảng dữ liệu; áp suất chuẩn thường lấy $1\,\mathrm{bar}$.
- Nhiệt độ phải theo giá trị ghi kèm dữ liệu, thường là $298\,\mathrm{K}$.
- Không được tự ý trộn số liệu ở trạng thái hoặc nhiệt độ khác nhau nếu đề không cho phép.
ezonthi