Τυπική ενθαλπία. Τυπική ενθαλπία σε θερμοχημικές εξισώσεις

Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που μπορούν να αλλάξουν την παραλλαγή ενθαλπίας μιας διαδικασίας, όπως θερμοκρασία, πίεση, φυσική κατάσταση, αριθμός γραμμομορίων και αλλοτροπική ποικιλία της ένωσης. Για παράδειγμα, παρακάτω είναι τρεις αντιδράσεις σχηματισμού διοξειδίου του άνθρακα υπό τις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Ωστόσο, σε καθένα χρησιμοποιήθηκε ποσότητα υλικού για τα αντιδραστήρια. Ως αποτέλεσμα, η παραλλαγή ενθαλπίας κάθε αντίδρασης έδωσε μια διαφορετική τιμή:

ΝΤΟ_{(γραφίτης)} + Ο_{2 (ζ)} → CO_{2 (ζ)} ΔH = -393 kJ (25 ° C, 1 atm)

½ Γ_{(γραφίτης)} + ½ το_{2 (ζ)} → ½ CO_{2 (ζ)} ΔH = -196,5 kJ (25 ° C, 1 atm)

2C_{(γραφίτης)} + 2 O_{2 (ζ)} → 2 CO_{2 (ζ)} ΔH = -786 kJ (25 ° C, 1 atm)

Ωστόσο, όταν η τιμή αλλαγής ενθαλπίας μετράται για 1 mole ουσίας υπό τυπικές συνθήκες (όταν η ουσία είναι στην πιο σταθερή αλλοτροπική μορφή του, σε θερμοκρασία 25 ° C και υπό πίεση 1 atm), ονομάζεται τυπική ενθαλπία.

Εάν όλα τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα βρίσκονται στην τυπική κατάσταση, η παραλλαγή της ενθαλπίας θα υποδεικνύεται από το ακόλουθο σύμβολο

ΔΗ⁰, θυμόμαστε ότι η παραλλαγή ενθαλπίας δίνεται από:ΔΗ = Η_{ΠΡΟΪΟΝΤΑ} - Χ_{ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ}.

Η τυπική ενθαλπία είναι σημαντική επειδή χρησιμεύει ως πρότυπο αναφοράς. Για παράδειγμα,υιοθετήθηκε ότι για όλες τις απλές ουσίες υπό τυπικές συνθήκες η τιμή ενθαλπίας ισούται με μηδέν.

Για παράδειγμα, αέριο υδρογόνο (Η₂), στους 25 ° C, κάτω από 1 atm, στην αέρια κατάσταση H⁰= 0. Εάν είναι σε οποιαδήποτε άλλη κατάσταση, η ενθαλπία του θα είναι H⁰≠ 0.

Όταν η απλή ουσία έχει αλλοτροπικές ποικιλίες, η τιμή Η⁰= 0 θα αποδοθεί στην πιο κοινή αλλοτροπική ποικιλία. Για παράδειγμα, το οξυγόνο έχει δύο αλλοτροπικές μορφές, αυτή του αερίου οξυγόνου (Ο₂) και όζον (O₃), το αέριο οξυγόνο είναι το πιο κοινό, επομένως έχει H⁰= 0 και το όζον έχει H⁰≠ 0.

Δείτε τρία ακόμη παραδείγματα:

• Ανθρακας:
  το C_{γραφίτης} έχει Η⁰= 0 και το C_{Διαμάντι} παρουσιάζει H⁰≠ 0.
• Φωσφόρος:
  Ο λευκός φώσφορος έχει Η⁰= 0 και ο κόκκινος φωσφόρος έχει Η⁰≠ 0.
• Θείο:
  Το θειικό θρόμβος έχει Η⁰= 0 και το μονοκλινικό θείο έχει Η⁰≠ 0.

Γνωρίζοντας αυτό, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η ενθαλπία ουσιών που δεν είναι απλές, αλλά που σχηματίζονται από απλές ουσίες. Για παράδειγμα, εξετάστε την ακόλουθη αντίδραση:

Γιν_(μικρό) + Ο_{2 (ζ)} → SnO_{2 (α)} ΔH = -580 kJ (25 ° C, 1 atm)

Μπορούμε να υπολογίσουμε την ενθαλπία του SnO_{2 (α)} (Η_SnO2) σε αυτήν την αντίδραση, όπως γνωρίζουμε ότι οι ενθαλπίες των δύο αντιδρώντων είναι ίσες με μηδέν, καθώς είναι απλές ουσίες:

ΔΗ = Η_{ΠΡΟΪΟΝΤΑ} - Χ_{ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ}
ΔΗ = Η_SnO2 - (Η_Γιν + Χ_Ο2)
-580 kJ = Η_SnO2 – 0
Η_SnO2= - 580 kJ

Η τιμή ήταν αρνητική επειδή η ενθαλπία της είναι μικρότερη από την ενθαλπία των αντιδρώντων και όχι επειδή το ενεργειακό της περιεχόμενο είναι αρνητικό, καθώς αυτό δεν θα ήταν δυνατό.

Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία

Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-padrao.htm