Quan sát hình 14.1 cho biết liên kết hóa học nào bị phá vỡ, liên kết hóa học nào được hình thành khi H2 phản ứng với O2 tạo thành H2O (ở thế khí)?

Câu 1: Liên kết cộng hóa trị bị phá vỡ, liên kết hydrogen được hình thành khi H2 phản ứng với O2 tạo thành H2O (ở thế khí)

Câu 2: 

CH₄ : có 4 liên kết C-H

CH₃Cl : có 3 liên kết C-H, 1 liên kết C-Cl

NH₃: có 3 liên kết N-H

CO₂: có 2 liên kết C-O

Câu 3: Nitrogne ( N$\equiv $N) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monxide (N=O) vì năng lượng liên kết N$\equiv $N và O=O có giá trị rất lớn.

Câu hỏi bổ sung:

Xác định ∆_rH^o₂₉₈ của phản ứng sau dựa vào giá trị E _b, ở bảng 14.1:

CH4 (g) + Cl ₂ (g)  (askt) ------>  CH₃Cl (g)  + HCl

Tổng năng lượng thu vào để phá vỡ các liên kết:

4 x E_b(C-H) + E_b(Cl-Cl) = 1895 kJ

Tổng năng lượng tỏa ra khi hình thành các sản phẩm:

(3E_b(C-H) + E_b(C-Cl)) + E_b(H-Cl) = 2005 kJ

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng:

∆_rH^o₂₉₈ = 1895 - 2005 = -110 kJ

Do ∆_rH^o₂₉₈ = -110 kJ < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt

Câu hỏi vận dụng: 

2H₂ (g) + O₂ (g)   (t ⁰) -------> 2H2O     (1)

∆_rH^o₂₉₈ = [2E_b(H-H) + E_b(O=O)] - 2 x [2 x E_b(H-O)] = 2 x432 + 498 - 4 x 467 = -506 kJ

C₇H₁₆ (g) + 10O₂ (g)  (t ⁰) -------> 7 CO₂ (g)  + 8H₂O (g)    (2)

∆_rH^o₂₉₈ = [6 x E_b(C-C) + 16 x [E_b(C-H)] + 10 x E_b(O=O) - 7 x [2 x E_b(C=O)] - 8 x [2 x E_b(H-O)] 

              = 6 x 347 + 16 x 413 + 10 x 498 - 14 x 745 - 16 x 467 = -4232 kJ

C₇H₁₆ là nhiên liệu hiệu quả hơn cho biết tên lửa vì nó tỏa nhiều nhiệt hơn.

Bổ sung: Tính ∆_rH^o₂₉₈ của hai phản ứng:

3 O₂ (g) ---> 2O₃ (g)   (1)

∆_rH^o₂₉₈ = 3E_b(O=O) - 2[E_b(O-O) + E_b(O=O)] = 3 x 498 - 2 x (498 + 204) = 90 kJ

2 O₃ (g) ---> 3 O₂ (g)   (2)

∆_rH^o₂₉₈ = 2[E_b(O-O) + E_b(O=O)] - 3E_b(O=O) = 2 x (498 + 204) - 3 x 498 = -90 kJ

Phân tử O₃ gồm 1 liên kết đôi O=O là do có liên kết cộng hóa trị khi 2 nguyên tử O góp chung 2 electron và 1 liên kết đơn O-O được hình thành khi 1 nguyên tử O liên kết với nguyên tử O còn lại bằng liên kết cho - nhận