Standardne entalpia. Standardne entalpia termokeemilistes võrrandites

Protsessi entalpia varieerumist võivad muuta mitmed tegurid, näiteks temperatuur, rõhk, füüsikaline olek, moolide arv ja ühendi allotroopne mitmekesisus. Näiteks on allpool toodud kolm süsinikdioksiidi moodustumise reaktsiooni sama temperatuuri ja rõhu tingimustes. Igas neist kasutati reagentide jaoks siiski materjali kogust. Selle tulemusena andis iga reaktsiooni entalpia varieerumine erineva väärtuse:

Ç_(grafiit) + O_{2 g)} → CO_{2 g)} ∆H = -393 kJ (25 ° C, 1 atm)

½ C_(grafiit) + ½_{2 g)} → ½ CO_{2 g)} ∆H = -196,5 kJ (25 ° C, 1 atm)

2C_(grafiit) + 2 O_{2 g)} → 2 CO_{2 g)} ∆H = -786 kJ (25 ° C, 1 atm)

Kuid, kui entalpia muutuse väärtus mõõdetakse 1 mooli aine kohta standardtingimustes (kui aine on kõige stabiilsemas allotroopses vormis, temperatuuril 25 ° C ja rõhu all 1 atm), nimetatakse seda standardne entalpia.

Kui kõik reaktiivid ja saadused on standardses olekus, tähistatakse entalpia variatsiooni järgmise sümboliga ∆H⁰, meenutades, et entalpia variatsiooni annab:H = H_TOOTED - H_REAKTIIVID.

Standardne entalpia on oluline, kuna see toimib võrdlusstandardina. Näiteks,

võeti vastu, et kõigi lihtsate ainete standardtingimustes on entalpia väärtus võrdne nulliga.

Näiteks vesinikgaas (H₂) temperatuuril 25 ° C, alla 1 atm, gaasilises olekus H⁰= 0. Kui ta on muus seisundis, on tema entalpia H⁰≠ 0.

Kui lihtsal ainel on allotroopsed sordid, on H väärtus⁰= 0 määratakse kõige tavalisemale allotroopilisele sordile. Näiteks on hapnikul kaks allotroopset vormi, gaasilise hapniku (O₂) ja osoon (O₃), hapnikugaas on kõige tavalisem, seega on sellel H⁰= 0 ja osoonil on H⁰≠ 0.

Vaadake veel kolme näidet:

• Süsinik:
  C_grafiit on H⁰= 0 ja C_Teemant esitleb H⁰≠ 0.
• Fosfor:
  Valgel fosforil on H⁰= 0 ja punasel fosforil on H⁰≠ 0.
• Väävel:
  Rombväävel on H⁰= 0 ja monokliinses väävlis on H⁰≠ 0.

Teades seda, on võimalik määrata ainete entalpiat, mis pole lihtsad, kuid mis on moodustatud lihtsatest ainetest. Mõelge näiteks järgmisele reaktsioonile:

Yn_s) + O_{2 g)} → SnO_{2 (s)} ∆H = -580 kJ (25 ° C, 1 atm)

Saame arvutada SnO entalpia_{2 (s)} (H_SnO2), kuna teame, et kahe reaktiivi entalpiad on võrdsed nulliga, kuna need on lihtsad ained:

H = H_TOOTED - H_REAKTIIVID
H = H_SnO2 - (H_Yn + H_O2)
-580 kJ = H_SnO2 – 0
H_SnO2= - 580 kJ

Väärtus oli negatiivne, kuna selle entalpia on väiksem kui reagentide entalpia ja mitte sellepärast, et selle energiasisaldus oleks negatiivne, kuna see poleks võimalik.

Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-padrao.htm