Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học — mình đang rối chỗ nào và cần giải thích thêm

Mình đang ôn lại phần nhiệt động hóa học trước khi năm học mới bắt đầu thì vướng đúng cái khái niệm biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học. Đọc sách xong vẫn cứ mơ hồ, đặc biệt là chỗ dấu âm dấu dương của ΔH — lúc nào là tỏa nhiệt, lúc nào là thu nhiệt, rồi tại sao cùng một chất mà năng lượng liên kết lại ảnh hưởng khác nhau tùy phản ứng. Mình viết bài này để hỏi mọi người, đồng thời tổng hợp lại những gì mình hiểu được để xem mình đang hiểu đúng không.

Phần lý thuyết mình hiểu được đến đâu

Theo sách Hóa 11 (bộ Kết nối tri thức), biến thiên enthalpy của phản ứng — ký hiệu là ΔH — là lượng nhiệt trao đổi giữa hệ phản ứng với môi trường xung quanh ở áp suất không đổi. Nếu ΔH âm thì phản ứng tỏa nhiệt, hệ nhả năng lượng ra ngoài. Nếu ΔH dương thì phản ứng thu nhiệt, hệ hấp thụ năng lượng từ môi trường.

Cách tính ΔH mình học được có hai hướng chính:

• Dùng enthalpy tạo thành chuẩn: ΔH°pư = Σ ΔH°tt (sản phẩm) − Σ ΔH°tt (chất đầu)
• Dùng năng lượng liên kết: ΔH°pư = Σ E(liên kết bị phá vỡ) − Σ E(liên kết được hình thành)

Về mặt công thức thì mình ghi nhớ được, nhưng cái chỗ làm bài tập thực tế lại hay sai.

Bài tập mình đang bị vướng

Đây là bài mình tự lấy từ đề ôn tập của trường để luyện:

Cho phản ứng: H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)
Biết năng lượng liên kết (tham khảo): E(H–H) = 436 kJ/mol, E(Cl–Cl) = 243 kJ/mol, E(H–Cl) = 432 kJ/mol.
Tính ΔH°pư của phản ứng trên.

Mình đã thử làm như này

Mình xác định liên kết bị phá vỡ gồm 1 liên kết H–H và 1 liên kết Cl–Cl, tổng năng lượng cần để phá = 436 + 243 = 679 kJ. Liên kết được tạo thành là 2 liên kết H–Cl, tổng = 2 × 432 = 864 kJ.

Áp công thức: ΔH°pư = 679 − 864 = −185 kJ/mol.

Kết quả ra âm, tức là phản ứng tỏa nhiệt. Mình nghĩ bước này mình làm đúng rồi, nhưng hồi làm bài kiểm tra cuối năm lớp 10 mình hay bị nhầm chỗ thứ tự trừ — tức là hay để ngược, lấy năng lượng tạo thành trừ phá vỡ, ra dương rồi kết luận thu nhiệt trong khi thực ra là tỏa. Thầy ghi chú đỏ vào bài nhưng lúc đó mình chưa hiểu tại sao lại phải để theo thứ tự đó.

Cái logic mà mình đang tự giải thích cho bản thân là: phá liên kết thì cần năng lượng (thu vào), tạo liên kết thì nhả năng lượng (tỏa ra). Nếu phần nhả ra nhiều hơn phần thu vào thì toàn bộ phản ứng tỏa nhiệt, nên ΔH âm. Mình hiểu vậy có đúng không?

Những điểm mình vẫn chưa chắc

Sau khi tự ôn, mình liệt kê ra mấy chỗ còn lấn cấn để mọi người giúp mình kiểm tra:

• Khi đề cho chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn thay vì khí, thì năng lượng liên kết có dùng được không hay phải chuyển sang dùng enthalpy tạo thành?
• Định luật Hess áp dụng thế nào khi phải cộng nhiều phương trình lại — mình hay bị nhầm dấu khi đảo chiều phản ứng.
• Phân biệt biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học chuẩn (ΔH°) với ΔH không chuẩn — sách có nhắc nhưng bài tập trong đề thi thường dùng cái nào?
• Tại sao enthalpy tạo thành chuẩn của đơn chất bền nhất luôn bằng 0? Mình đọc định nghĩa nhưng vẫn chưa hình dung được trực giác.

Mình đang dùng sách giáo khoa bộ Kết nối tri thức kết hợp với vở ghi trên lớp, nhưng cảm giác phần giải thích về mặt ý nghĩa vật lý của ΔH còn khá mỏng, chủ yếu là công thức. Mình cũng thử xem thêm một số video giải thích trên mạng nhưng cách diễn đạt khác với sách nên lại rối hơn.

Nếu ai đã học qua phần này hoặc đang ôn cùng, cho mình hỏi: cách các bạn ghi nhớ thứ tự công thức năng lượng liên kết mà không bị nhầm dấu là gì? Và có tài liệu nào giải thích phần này theo kiểu có ví dụ trực quan không, mình đọc toàn công thức thuần túy hay quên lắm.