Entalpie formace. Entalpie formace a její výpočet

THE entalpie formace, také zvaný standardní entalpie formacenebo standardní teplo formace, je výpočet tepla uvolněného nebo absorbovaného při tvorbě 1 molu látky z jednoduchých látek ve standardním stavu.

Je nemožné vypočítat absolutní hodnotu entalpií každé látky, ale je možné vypočítat odchylku entalpie, ke které dochází při reakci, pomocí kalorimetru.

Je nutné si to pamatovat bylo dohodnuto přijetí hodnoty entalpie rovné nule pro jednoduché látky ve standardním stavu. Chceme-li tedy zjistit, co je entalpie vzniku látky, stačí nám znát hodnotu entalpie její reakční reakce z jednoduchých látek.

Například chceme najít entalpii 18 gramů vody, což odpovídá 1 mol, protože její molární hmotnost je 18 g / mol. Abychom to mohli udělat, nejprve potřebujeme reakci, aby se vytvořila voda z jednoduchých látek, jak je uvedeno níže:

Všimněte si, že hodnota změny entalpie, ke které došlo v této reakci, byla experimentálně stanovena pomocí kalorimetru a rovná se -286 kJ / mol.

Vzorec pro výpočet této změny entalpie (ΔH) je:

ΔH = H_produkty - H_Činidla

Jelikož tedy již víme hodnotu ΔH a že entalpie reaktantů je rovna nule (protože jsou to standardní látky ve standardním stavu), můžeme učinit závěr že hodnota entalpie 1 mol vody se rovná entalpické změně formační reakce, protože je to jediný produkt této reakce, jak je znázorněno níže:

ΔH = H_produkty - H_Činidla
-286 kJ / mol = H_H2O - (H_H2 + H_1/2 Ó₂)
-286 kJ / mol = HH₂O - 0
H_H2O = - 286 kJ / mol

Tento typ entalpie, dosažený z entalpie jednoduchých látek ve standardním stavu, je tedy standardní entalpie tvorby (ΔH⁰).

Nyní existuje mnoho látek, které se netvoří přímo jedinou reakcí, jako je voda. V takových případech lze entalpii formace vypočítat z variace entalpie reakce.

Například NH₄Cl vzniká následující reakcí:

NH₃ + HCl → NH₄Cl ΔH = -176 kJ / mol

Všimněte si, že žádný z reaktantů není jednoduchá látka, takže jim nemůžeme přiřadit nulovou entalpii. Musíme znát entalpie tvorby každého z činidel, protože jsou tvořeny reakcemi mezi jednoduchými látkami:

NH₃: ΔH = -46 kJ / mol
HCl: ΔH = -92,4 kJ / mol

Přidáním těchto dvou entalpií získáme hodnotu entalpie reaktantů a najdeme entalpii NH₄Cl:

H_R = H_NH3 + H_HCl
H_R = (-46 + (-92,4) kJ / mol)
H_R = -138,4 kJ / mol

Nahrazení ve vzorci:

ΔH = H_produkty - H_Činidla
-176 = H_NH4CI - ( -138,4)
H_NH4CI = - 176 - 138,4
H_NH4CI = -314,4 kJ / mol

V tomto případě jsme přímo sčítali hodnoty entalpií tvorby reaktantů, protože reakční poměr byl pouze 1 mol. Pokud je však v jiných reakcích množství molů odlišné, bude nutné nejprve vynásobit entalpii tvorby reaktantu počtem molů.

Níže je tabulka se standardní entalpií tvorby některých látek při 25 ° C a 1 atm:

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-formacao.htm