Tra cứu năng lượng liên kết Phụ lục 2

Trả lời nhanh

Để tra năng lượng liên kết ở Phụ lục 2, em xác định từng loại liên kết (kể cả bậc liên kết đơn, đôi, ba) có trong chất tham gia và sản phẩm, rồi lấy giá trị kJ/mol tương ứng. Sau đó tính: ΔH = Σ E_b(chất đầu) − Σ E_b(sản phẩm). ΔH âm là phản ứng tỏa nhiệt, ΔH dương là phản ứng thu nhiệt.

Năng lượng liên kết là gì?

Năng lượng liên kết (E_b) là năng lượng cần cung cấp để phá vỡ 1 mol liên kết hóa học trong phân tử ở thể khí, tạo thành các nguyên tử ở thể khí. Đơn vị thường dùng là kJ/mol.

E_b càng lớn thì liên kết càng bền, càng khó bị phá vỡ. Vì vậy, bảng ở Phụ lục 2 giúp em so sánh độ bền các liên kết và ước tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng mà không cần đo thực nghiệm.

Cách tra cứu bảng ở Phụ lục 2

Viết công thức cấu tạo của tất cả chất trong phản ứng để đếm đúng số liên kết (ví dụ CO₂ có 2 liên kết đôi C=O, không phải 1).
Gọi tên liên kết theo cặp nguyên tử và bậc liên kết: C–H, C–C, C=C, O=O, O–H, N≡N…
Tìm trong bảng đúng cặp nguyên tử và đúng bậc liên kết rồi ghi giá trị.
Nhân với số liên kết cùng loại trong mỗi phân tử và hệ số cân bằng của chất.
Tổng hợp theo công thức bên dưới.

Lưu ý: giá trị năng lượng liên kết là số trung bình, nên các sách và bảng có thể chênh nhau vài đơn vị. Các số dưới đây chỉ là giá trị gần đúng để minh họa; khi làm bài, em hãy dùng đúng số trong bảng của sách mình.

Công thức tính biến thiên enthalpy

Với phản ứng ở thể khí:

Δ_rH⁰₂₉₈ = Σ E_b(chất đầu) − Σ E_b(sản phẩm)

Mẹo nhớ: “phá vỡ thì tốn năng lượng (+), tạo thành thì tỏa năng lượng (−)”. Chất đầu bị phá liên kết nên cộng vào; sản phẩm tạo liên kết nên trừ đi. Nhiều bạn nhớ ngược dấu so với công thức dùng nhiệt tạo thành (sản phẩm − chất đầu), nên cần chú ý.

Một số giá trị minh họa (kJ/mol, gần đúng)

Liên kết	E_b	Liên kết	E_b
H–H	436	O–H	464
C–H	414	O=O	498
C–C	346	C=O (trong CO₂)	799
C=C	614	N≡N	945
Cl–Cl	243	N–H	391
H–Cl	431

Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1: Đốt cháy methane

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)

Phá vỡ: 4 liên kết C–H + 2 liên kết O=O = 4×414 + 2×498 = 2652 kJ.
Tạo thành: 2 liên kết C=O + 4 liên kết O–H (2 phân tử H₂O, mỗi phân tử 2 liên kết) = 2×799 + 4×464 = 3454 kJ.
ΔH = 2652 − 3454 = −802 kJ → tỏa nhiệt mạnh, phù hợp với việc khí methane là nhiên liệu.

Ví dụ 2: Tổng hợp ammonia

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)

Phá vỡ: 1 N≡N + 3 H–H = 945 + 3×436 = 2253 kJ.
Tạo thành: 2 phân tử NH₃ có 6 liên kết N–H = 6×391 = 2346 kJ.
ΔH = 2253 − 2346 = −93 kJ (phản ứng tỏa nhiệt).

Ví dụ 3: H₂ + Cl₂ → 2HCl

ΔH = (436 + 243) − 2×431 = 679 − 862 = −183 kJ.

Lỗi sai thường gặp

Quên nhân hệ số cân bằng (ví dụ chỉ tính 1 phân tử H₂O thay vì 2).
Đếm thiếu liên kết: H₂O có 2 liên kết O–H, NH₃ có 3 liên kết N–H.
Lấy nhầm bậc liên kết (C–C thay cho C=C).
Đảo dấu công thức, dẫn tới kết luận sai tỏa nhiệt/thu nhiệt.
Áp dụng cho chất lỏng/rắn: công thức này chuẩn nhất khi tất cả chất ở thể khí.

Bài luyện tập

Tính ΔH của phản ứng C₂H₄ + H₂ → C₂H₆ (dùng số liệu bảng trên).

Đáp án: Phá: 1 C=C + 1 H–H = 614 + 436 = 1050. Tạo: 1 C–C + 2 C–H mới = 346 + 2×414 = 1174. ΔH = 1050 − 1174 = −124 kJ.
Tính ΔH của phản ứng 2H₂ + O₂ → 2H₂O (hơi).

Đáp án: Phá: 2×436 + 498 = 1370. Tạo: 4×464 = 1856. ΔH = −486 kJ.
Từ kết quả Ví dụ 3, suy ra ΔH của phản ứng 2HCl → H₂ + Cl₂.

Đáp án: Phản ứng ngược nên đổi dấu: +183 kJ (thu nhiệt).

Câu hỏi thường gặp

Năng lượng liên kết càng lớn thì liên kết càng bền hay kém bền?

Càng bền. Năng lượng liên kết là năng lượng cần để phá vỡ liên kết, nên giá trị lớn nghĩa là khó phá vỡ hơn.

Công thức tính biến thiên enthalpy theo năng lượng liên kết là gì?

ΔH = tổng năng lượng liên kết của chất đầu trừ tổng năng lượng liên kết của sản phẩm, có nhân hệ số cân bằng và số liên kết trong mỗi phân tử.

Vì sao kết quả của em lệch vài kJ so với đáp án sách?

Năng lượng liên kết là giá trị trung bình, mỗi bảng làm tròn khác nhau. Em hãy dùng đúng số liệu trong Phụ lục 2 của sách mình đang học.

ΔH âm hay dương thì phản ứng tỏa nhiệt?

ΔH âm là phản ứng tỏa nhiệt, ΔH dương là phản ứng thu nhiệt.