Phản ứng hóa học là quá trình biến đổi chất này thành chất khác. Trong quá trình này, năng lượng có thể được hấp thụ hoặc giải phóng. Vậy, đâu Là Phản ứng Thu Nhiệt Trong Các Ví Dụ Sau?
A. Tất cả các phản ứng cháy đều tỏa nhiệt.
B. Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.
C. Tất cả các phản ứng mà chất tham gia có chứa nguyên tố oxygen đều tỏa nhiệt.
D. Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.
E. Lượng nhiệt mà phản ứng hấp thụ hay giải phóng không phụ thuộc vào điều kiện thực hiện phản ứng và thể tồn tại của chất trong phản ứng.
G. Sự cháy của nhiên liệu (xăng, dầu, khí gas, than, gỗ,…) là những ví dụ về phản ứng thu nhiệt vì cần phải khơi mào.
Lời giải:
Đáp án đúng là: A, B, D
C sai vì phản ứng CaCO3 → CaO + CO2 là phản ứng thu nhiệt.
E sai vì lượng nhiệt mà phản ứng hấp thụ hay giải phóng phụ thuộc vào điều kiện thực hiện phản ứng và thể tồn tại của chất trong phản ứng. Ví dụ:
H2(g)+12O2(g)→H2O(g)ΔH2980=−241,8kJ
Nhưng phản ứng: H2(g)+12O2(g)→H2O(l)ΔH2980=−285,8kJ
G sai vì sự cháy của nhiên liệu là những ví dụ về phản ứng tỏa nhiệt. Việc khơi mào ban đầu là cung cấp nhiệt ban đầu cho sự cháy nhưng sau đó phản ứng cháy có thể tự tiếp diễn và tỏa rất nhiều nhiệt.
Để hiểu rõ hơn, ta cần phân biệt rõ phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt:
-
Phản ứng tỏa nhiệt: Là phản ứng giải phóng năng lượng ra môi trường dưới dạng nhiệt. Nhiệt độ của môi trường xung quanh tăng lên. Ví dụ điển hình là các phản ứng đốt cháy.
-
Phản ứng thu nhiệt: Là phản ứng hấp thụ năng lượng từ môi trường. Nhiệt độ của môi trường xung quanh giảm xuống.
Trong hình ảnh này, sơ đồ thể hiện một phản ứng thu nhiệt, trong đó năng lượng (nhiệt) được hấp thụ để phản ứng xảy ra.
Ví dụ về phản ứng thu nhiệt:
-
Sự hòa tan muối ammonium nitrate trong nước. Khi hòa tan, nhiệt độ của dung dịch giảm xuống.
-
Phản ứng phân hủy CaCO3 thành CaO và CO2. Cần cung cấp nhiệt liên tục để phản ứng xảy ra.
CaCO3(r) → CaO(r) + CO2(k)
Hình ảnh minh họa quá trình phân hủy canxi cacbonat (CaCO3) thành canxi oxit (CaO) và khí cacbon đioxit (CO2) dưới tác dụng của nhiệt độ cao, một ví dụ điển hình của phản ứng thu nhiệt.
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt phản ứng (enthalpy):
-
Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ, áp suất có ảnh hưởng đến lượng nhiệt hấp thụ hoặc giải phóng.
-
Trạng thái của chất: Chất rắn, lỏng, khí có enthalpy khác nhau.
Hình ảnh so sánh enthalpy của nước ở hai trạng thái: lỏng và khí, minh họa sự ảnh hưởng của trạng thái vật chất đến nhiệt phản ứng.
Như vậy, để xác định đâu là phản ứng thu nhiệt trong các ví dụ, cần xem xét kỹ năng lượng cần thiết để phản ứng xảy ra. Nếu cần cung cấp năng lượng (thường là nhiệt), đó là phản ứng thu nhiệt. Ngược lại, nếu phản ứng giải phóng năng lượng, đó là phản ứng tỏa nhiệt.
