Chọn phương án đúng: Tính ΔH0298ΔH2980 của phản ứng sau: H2C = CH – OH ⇄ H3C – CH = O. Cho biết năng lượng liên kết (kJ/mol) ở 25°C, 1atm: EC = C = 612 kJ/mol ; EC – C = 348 kJ/mol ; EC – O = 351 kJ/mol ; EC = O = 715 kJ/mol ; EO – H = 463kJ/mol ; EC – H = 412 kJ/mol.
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để tính biến thiên enthalpy của phản ứng (ΔH0298), ta sử dụng công thức:
ΔH0298 = ΣE(liên kết bị phá vỡ) - ΣE(liên kết hình thành)
Trong phản ứng: H2C=CH–OH ⇄ H3C–CH=O
Các liên kết bị phá vỡ:
* 1 liên kết C=C: 612 kJ/mol
* 1 liên kết C-O: 351 kJ/mol
* 1 liên kết O-H: 463 kJ/mol
* 1 liên kết C-H: 412 kJ/mol (ở nhóm CH=)
Tổng năng lượng liên kết bị phá vỡ: 612 + 351 + 463 + 412 = 1838 kJ/mol
Các liên kết hình thành:
* 1 liên kết C-C: 348 kJ/mol
* 1 liên kết C=O: 715 kJ/mol
* 1 liên kết C-H: 412 kJ/mol (ở nhóm CH=O)
* 3 liên kết C-H: 3 * 412 kJ/mol (ở nhóm CH3)
Tổng năng lượng liên kết hình thành: 348 + 715 + 412 + 3*412 = 348 + 715 + 412 + 1236 = 2711 kJ/mol
Vậy:
ΔH0298 = 1838 - 2711 = -873 kJ/mol
Tính toán lại số liên kết C-H:
Phản ứng: H2C=CH-OH → H3C-CH=O
Phá vỡ: 1 C=C (612), 1 C-O (351), 1 O-H (463), 3 C-H (3*412 = 1236)
Hình thành: 1 C-C (348), 1 C=O (715), 5 C-H (5*412=2060)
ΔH = (612 + 351 + 463 + 1236) - (348 + 715 + 2060)
= 2662 - 3123 = -461 kJ/mol
Có vẻ như có sự nhầm lẫn trong việc đếm số liên kết C-H.
Phân tích lại phản ứng H2C=CH-OH -> H3C-CH=O:
* Vế trái: 1 C=C, 1 C-O, 1 O-H, 3 C-H
* Vế phải: 1 C-C, 1 C=O, 5 C-H
ΔH = [E(C=C) + E(C-O) + E(O-H) + 3E(C-H)] - [E(C-C) + E(C=O) + 5E(C-H)]
= [612 + 351 + 463 + 3(412)] - [348 + 715 + 5(412)]
= [612 + 351 + 463 + 1236] - [348 + 715 + 2060]
= 2662 - 3123 = -461 kJ/mol
Tuy nhiên không có đáp án nào gần với kết quả tính toán. Có lẽ đã có sự sai sót ở dữ kiện đề bài hoặc ở cách tính toán năng lượng liên kết.
Do không có đáp án nào chính xác, ta sẽ chọn đáp án gần đúng nhất.
Tuy nhiên, sau khi xem xét kỹ lại, có lẽ cách tiếp cận này chưa chính xác. Năng lượng liên kết chỉ là giá trị trung bình và có thể sai khác đáng kể trong từng phân tử cụ thể.
Vì không có đáp án nào phù hợp, câu trả lời sẽ là không có đáp án đúng.
