Dựa vào năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, tính biến thiên enthalpy của phản ứng và giải thích vì sao nitrogen (N\( \equiv \)N) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide (N=O).
N2(g) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2NO(g)
Phương pháp giải
Bảng 14.1. Năng lượng liên kết của một số liên kết cộng hoá trị
\({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp)
Lời giải chi tiết
N2(g) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2NO(g)
→ Phản ứng trên có 1 liên kết N\( \equiv \)N, 1 liên kết O=O và 2 liên kết N=O
Ta có:
+ N2 có 1 liên kết N\( \equiv \)N với Eb = 945 kJ/mol
+ O2 có 1 liên kết O=O với Eb = 498 kJ/mol
+ NO có 1 liên kết N=O với Eb = 607 kJ/mol
Mà: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp)
→ \({\Delta _r}H_{298}^o\) = Eb(N2) + Eb(O2) – 2Eb(NO) = 945 + 498 – 2. 607 = 229 kJ/mol > 0
→ Phản ứng thu nhiệt
→ Để phản ứng xảy ra, cần cung cấp lượng nhiệt lớn 229 kJ/mol
→ Nitrogen chỉ phản ứng với oxygen khi ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành NO
-- Mod Hóa Học 10