Hóa học Lớp 10. Ước tính ΔH bằng liên kết bị phá và được tạo.
Kiến thức cần nhớ
**1. Năng lượng liên kết**
Năng lượng liên kết là năng lượng cần để phá vỡ $1$ mol liên kết xác định trong các phân tử ở pha khí. Phá liên kết luôn cần cung cấp năng lượng; tạo liên kết giải phóng năng lượng.
Các giá trị trong bảng thường là năng lượng liên kết trung bình, đơn vị $\mathrm{kJ\,mol^{-1}}$.
**2. Công thức ước tính $\Delta H$**
$\Delta H\approx\sum E(\text{liên kết bị phá})-\sum E(\text{liên kết được tạo})$
- Tổng phá lớn hơn tổng tạo: $\Delta H>0$, phản ứng thu nhiệt.
- Tổng tạo lớn hơn tổng phá: $\Delta H<0$, phản ứng tỏa nhiệt.
Dấu trừ xuất hiện vì năng lượng giải phóng khi tạo liên kết được trừ khỏi năng lượng đã cung cấp.
**3. Phải đếm liên kết từ cấu tạo**
Công thức phân tử chỉ cho biết số nguyên tử, chưa luôn cho biết chúng nối với nhau thế nào. Cần viết công thức cấu tạo đủ để nhận diện liên kết đơn, đôi, ba và loại nguyên tử ở hai đầu.
Ví dụ $O_2$ chứa một liên kết $O=O$, không phải hai liên kết $O-O$.
**4. Quy trình giải chuẩn**
- Cân bằng phương trình.
- Vẽ hoặc xác định cấu tạo các chất ở hai vế.
- Đếm tất cả liên kết trong các phân tử chất đầu, nhân hệ số: đây là liên kết bị phá theo mô hình tính.
- Đếm tất cả liên kết trong sản phẩm, nhân hệ số: đây là liên kết được tạo.
- Thay số vào công thức “phá trừ tạo”, kèm đơn vị và kết luận dấu.
**5. Bảng kiểm đếm liên kết**
Khi phản ứng phức tạp, hãy ghi riêng:
- Loại liên kết.
- Số liên kết trong một phân tử.
- Hệ số phân tử.
- Tổng số mol liên kết.
Chỉ những liên kết thực sự giống nhau ở hai vế mới có thể triệt tiêu khi dùng cách “liên kết thay đổi”; với người mới, đếm toàn bộ hai vế thường an toàn hơn.
**6. Ví dụ mô hình**
Với $H_2+Br_2\rightarrow2HBr$:
- Phá $1$ liên kết $H-H$ và $1$ liên kết $Br-Br$.
- Tạo $2$ liên kết $H-Br$.
Do đó:
$\Delta H\approx E_{H-H}+E_{Br-Br}-2E_{H-Br}$
**7. Tìm năng lượng liên kết chưa biết**
Nếu một năng lượng liên kết là $x$, lập phương trình từ:
$\Delta H=\sum E_{\text{phá}}-\sum E_{\text{tạo}}$
Hệ số trước $x$ phải bằng đúng số mol liên kết đó trong phương trình. Giải đại số và kiểm tra kết quả phải dương vì năng lượng phá liên kết được định nghĩa là năng lượng cần cung cấp.
**8. Vì sao kết quả chỉ gần đúng?**
- Năng lượng của cùng một loại liên kết thay đổi theo môi trường hóa học xung quanh.
- Bảng thường cung cấp giá trị trung bình ở pha khí.
- Nếu phản ứng có chất rắn, chất lỏng hoặc dung dịch, còn có tương tác giữa các tiểu phân mà phép đếm liên kết đơn giản không mô tả hết.
Vì vậy công thức năng lượng liên kết dùng để **ước tính**, còn dữ liệu enthalpy tạo thành thường cho kết quả chính xác hơn.
ezonthi