Định luật Hess
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| Hess's law/ˈhesɪz lɔː/ | định luật Hess |
| enthalpy change/enˈθælpi tʃeɪndʒ/ | biến thiên enthalpy |
| energy cycle/ˈenədʒi ˈsaɪkl/ | vòng năng lượng |
| bond energy/bɒnd ˈenədʒi/ | Năng lượng liên kết |
Cộng tổng năng lượng
- Định luật Hess: tổng độ biến thiên enthalpy là giống nhau bất kể đường đi nào bạn chọn.
- Điều này là do năng lượng được bảo toàn.
- Nó giúp chúng ta tìm thấy các độ biến thiên enthalpy không thể đo trực tiếp — bao gồm cả từ năng lượng liên kết.
Định luật Hess phát biểu rằng tổng biến đổi enthalpy cho một phản ứng:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Vì năng lượng được bảo toàn, tổng ΔH chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối, không phụ thuộc vào đường đi.
Định luật Hess hoạt động vì năng lượng được bảo toàn.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Sự bảo toàn năng lượng có nghĩa là tổng biến thiên enthalpy chỉ bị giới hạn bởi trạng thái đầu và cuối.
Định luật phát biểu rằng biến thiên enthalpy độc lập với đường đi taken là ______ law.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Enthalpy là hàm trạng thái.
Chu trình năng lượng
- Nối chất tham gia và sản phẩm bằng một bước trực tiếp và một lộ trình gián tiếp.
- Vì cả hai lộ trình đều có tổng bằng nhau:
Định luật Hess: lộ trình trực tiếp và gián tiếp cho cùng một tổng
Chu trình Hess
Biến đổi enthalpy là như nhau bất kể con đường nào bạn đi — vì vậy ΔH chưa biết có thể tìm thấy bằng một đường đi thay thế.
Trong một chu trình năng lượng, đường đi trực tiếp và đường đi gián tiếp:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Cả hai đường đi đều bắt đầu và kết thúc ở các trạng thái giống nhau, nên tổng ΔH của chúng phải bằng nhau (ví dụ: ΔHr = ΔH₁ + ΔH₂).
Tại sao nó hữu ích
- Nó tìm được độ biến thiên enthalpy mà bạn không thể đo trực tiếp (phản ứng chậm, phản ứng phụ).
- Nó cho phép bạn tính $\Delta H_r$ từ dữ liệu năng lượng liên kết, hình thành hoặc đốt cháy được cung cấp trong đề bài.
Một ứng dụng quan trọng của định luật Hess là:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Định luật Hess cho phép chúng ta tính ΔH cho các phản ứng diễn ra chậm hoặc có phản ứng phụ, sử dụng các dữ liệu đã biết khác.
Tính toán năng lượng liên kết
- Phá liên kết thu vào năng lượng; tạo liên kết giải ra năng lượng.
- Vậy: ΔH = Σ(liên kết bị phá) − Σ(liên kết được tạo).
Tìm ΔH cho H₂ + Cl₂ → 2 HCl (năng lượng liên kết: H–H 436, Cl–Cl 242, H–Cl 431 kJ/mol).
- Các liên kết bị phá: 1 H–H + 1 Cl–Cl = 436 + 242 = +678
- Các liên kết được tạo: 2 H–Cl = 2 × 431 = −862
- ΔH = 678 − 862 = −184 kJ/mol (phản ứng tỏa nhiệt — năng lượng ra nhiều hơn vào)
Bạn đã nắm vững
- Định luật Hess: $\Delta H$ là giống nhau theo mọi lộ trình (năng lượng được bảo toàn)
- vẽ một chu trình năng lượng: lộ trình trực tiếp = lộ trình gián tiếp, nên $\Delta H_r = \Delta H_1 + \Delta H_2$
- năng lượng liên kết: $\Delta H$ = liên kết bị phá − liên kết được tạo (ví dụ: H₂ + Cl₂ → 2 HCl cho −184 kJ/mol)
- sử dụng chu trình để tìm một $\Delta H$ không thể đo từ dữ liệu đã cho