Quá trình hóa học cũng như quá trình biến hóa vật lí của chất luôn luôn luôn và luôn kèm theo hiện tượng phát ra hay thu vào một năng lượng ở dạng này hoặc dạng khác (thường nhất là ở dạng nhiệt). Để so sánh những biến đổi năng lượng dưới dạng nhiệt trong phản ứng hóa học, người ta dùng đại lượng nhiệt phản ứng, tức là lượng nhiệt phát ra hay thu vào trong một phản ứng hóa học.
Người ta đã đưa ra các phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt lượng của hệ nói chung và biến thiên nội năng của một hệ khi chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác deltaU cũng như đưa ra khái niệm entanpi H
Đối với quá trình tỏa nhiệt, nghĩa là nhiệt được hệ phát ra môi trường ngoài, tức là nhiệt lượng sẽ giảm nên :
Ngược lại, đối với quá trình thu nhiệt, nhiệt được hệ hấp thụ vào,tức là nhiệt lượng tăng nên :
Trước khi áp dụng các vấn đề trên vào từng trường hợp cụ thể, ta cần phải biết một trong các định luật của nhiệt hóa học, đó là định luật Lavoadiê và Laplaxơ :
Lượng nhiệt được hấp thụ khi một chất phân hủy thành nguyên tố bằng nhiệt lượng được phát ra khi tạo thành chất đó từ các nguyên tố
->chỉ khác nhau về dấu còn giá trị là như nhau đối với quá trình hình thành và bẻ gẩy từng liên kết.
(tôi muốn đưa vào điều này ý là muốn hiểu về năng lượng hình thành liên kết hóa học của cùng 1 chất và năng lượng phá vỡ liên kết đó như thế nào? Nhưng nó chỉ cho ta hiểu 1 khía cạnh riêng còn có liên quan đến vấn đề của chúng ta đang tìm không thì tôi chưa rõ ràng được?)
Giải quyết vấn đề đặt ra : trong quá trình nào thì hệ tỏa nhiệt hay thu nhiệt? và tại sao nhiệt solvate hóa luôn luôn âm deltaH < 0 còn nhiệt phá vỡ mạng tinh thể luôn có delta H > 0(xem như trong điều kiên áp suất không đổi) đồng thời liên hệ đến quá trình thu nhiệt hay tỏa nhiệt trong phản ứng hóa học ?
Trả lời :
Đối với quá trình nào mà cần cung cấp nhiệt lượng cho hệ để thực hiện 1 quá trình nào đó (ví dụ : quá trình chuyển pha hay phá vỡ mạng tinh thể…),nghĩa là hệ sẽ phải nhận nhiệt từ môi trường bên ngoài để thực hiện quá trình đó -> nhiệt lượng “độ” của môi trường giảm còn nhiệt lượng của hệ sẽ tăng :delta H =Q > 0.
Và ngược lại, nhiệt lượng mà hệ tỏa ra môi trường ngoài khi thực hiện 1 quá trình nào đó (ví dụ : quá trình solvate hóa hay nói chung quá trình hình thành liên kết…) , nghĩa là môi trường sẽ nhận một lượng nhiệt xác định từ hệ
->nhiệt độ của môi trường tăng lên còn nhiệt lượng của hệ sẽ giảm :
delta H =Q < 0.
Ta áp dụng tương tự điều này đối với một phản ứng hóa học, phản ứng đó là tỏa nhiệt hay thu nhiệt liên quan đến nhiệt lượng của các quá trinh như: quá trình bẻ gẩy liên kết củ, quá trình solvate hóa của dung môi và chất phản ứng, quá trình hình thành liên kết mới… nếu quá trình solvate hóa hay nói chung là quá trình hình thành liên kết mới mà có giá trị tuyệt đối
delta H1 = Q1 <0 (P=const) lớn hơn quá trình bẻ gẩy liên kết cũ delta H2 = Q2 > 0 thì phản ứng đó là tỏa nhiệt delta H = Q < 0
Và nếu giá trị tuyệt đối delta H2 = Q2 lớn hơn delta H1 = Q1 thì phản ứng sẽ là thu nhiệt.
_________________________________
Nguyễn Cao Thạch & Dương Minh Thắng
Tìm hiểu về nhiệt hóa học
Hybrid Mode
