Bài 2: Phản ứng hóa học và năng lượng của phản ứng hóa học
Nội dung lý thuyết
I. Phản ứng hoá học là gì?
Quá trình biến đổi từ chất này thành chất khác gọi là phản ứng hoá học.
- Chất ban đầu bị biến đổi trong phản ứng được gọi là chất tham gia phản ứng.
- Chất tạo thành sau phản ứng được gọi là chất sản phẩm.
Ví dụ: Khi đun nóng hỗn hợp bột sắt và bột lưu huỳnh ta được hợp chất iron(II) sulfide (FeS).
- Chất tham gia phản ứng là sắt và lưu huỳnh.
- Chất sản phẩm là iron(II) sulfide.
Ví dụ 2: Nến cháy trong không khí tạo thành khí carbon dioxide và hơi nước.
- Chất tham gia phản ứng là paraffin (thành phần chính trong nến) và oxygen (trong không khí).
- Chất sản phẩm là carbon dioxide và nước.
II. Diễn biến của phản ứng hoá học
Các biến đổi hoá học xảy ra khi có sự phá vỡ liên kết trong các chất tham gia phản ứng và sự hình thành các liên kết mới để tạo ra các chất sản phẩm.
+ Các liên kết trong phân tử H2, O2 bị phá vỡ và hình thành liên kết mới giữa 1 nguyên tử O và 2 nguyên tử H.
Liên kết giữa các nguyên tử thay đổi làm cho phân tử này biến đổi thành phân tử khác, kết quả là chất này biến đổi thành chất khác.
Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trước và sau phản ứng không thay đổi.
III. Dấu hiệu có phản ứng hoá học xảy ra
Có sự thay đổi màu sắc, mùi,... của các chất; tạo ra chất khí hoặc chất không tan (kết tủa);...
Ví dụ:
- Trong phản ứng giữa khí hydrogen với khí oxygen, nước tạo ra không còn tính chất của hydrogen và oxygen nữa (nước ở thể lỏng, không cháy được,...).
- Trong phản ứng của sắt tác dụng với hydrochloric acid, quan sát thấy có bọt khí bay lên.
Có sự toả nhiệt và phát sáng.
- Sự toả nhiệt và phát sáng cũng có thể là dấu hiệu của phản ứng hoá học xảy ra.
Ví dụ: Khi đốt nến, nến cháy có sự toả nhiệt và phát sáng.
IV. Phản ứng toả nhiệt, phản ứng thu nhiệt
1. Khái niệm
Phản ứng toả nhiệt là phản ứng toả ra năng lượng dưới dạng nhiệt.
- Ví dụ: Phản ứng đốt cháy than, phản ứng đốt cháy xăng,...
Phản ứng thu nhiệt là phản ứng thu vào năng lượng dưới dạng nhiệt.
- Ví dụ: Phản ứng phân huỷ CaCO3 thành CaO và CO2;...
2. Ứng dụng của phản ứng toả nhiệt
- Trong sản xuất và đời sống, các phản ứng toả nhiệt có ứng dụng chính là cung cấp năng lượng nhiệt (nhiệt năng) cho các ngành công nghiệp, làm cho các động cơ hay máy phát điện hoạt động.
- Nhiệt năng thu được khi đốt cháy các nhiên liệu như than, xăng, dầu,... có thể được dùng để đun nấu, sưởi ấm, thắp sáng,...
- Than được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu trong công nghiệp. Xăng, dầu được sử dụng chủ yếu trong việc vận hành các máy móc, phương tiện giao thông như: xe máy, ô tô, tàu thuỷ....