Tavallinen entalpia. Normaali entalpia termokemiallisissa yhtälöissä

On olemassa useita tekijöitä, jotka voivat muuttaa prosessin entalpian vaihtelua, kuten lämpötila, paine, fysikaalinen tila, mooliluku ja yhdisteen allotrooppinen vaihtelu. Esimerkiksi alla on kolme hiilidioksidin muodostumisreaktiota samoissa lämpötila- ja paineolosuhteissa. Kummassakin käytettiin reagensseihin kuitenkin tietty määrä ainetta. Tuloksena kunkin reaktion entalpian vaihtelu antoi erilaisen arvon:

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

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

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

Kuitenkin, kun entalpian muutosarvo mitataan 1 moolille ainetta standardiolosuhteissa (kun aine on vakain allotrooppisessa muodossaan, lämpötilassa 25 ° C ja 1 atm: n paineessa), sitä kutsutaan tavallinen entalpia.

Jos kaikki reagenssit ja tuotteet ovat vakiotilassa, entalpian vaihtelu osoitetaan seuraavalla symbolilla .H⁰, muistaa, että entalpian vaihtelun antaa:∆H = H_TUOTTEET - H_REAGENSSIT.

Tavallinen entalpia on tärkeä, koska se toimii vertailustandardina. Esimerkiksi,

hyväksyttiin, että kaikkien yksinkertaisten aineiden vakio-olosuhteissa entalpian arvo on nolla.

Esimerkiksi vetykaasu (H₂), 25 ° C: ssa, alle 1 atm, kaasumaisessa tilassa H⁰= 0. Jos hänellä on jokin muu tila, hänen entalpiansa on H⁰≠ 0.

Kun yksinkertaisella aineella on allotrooppisia lajikkeita, H-arvo⁰= 0 määritetään yleisimmälle allotrooppiselle lajikkeelle. Esimerkiksi hapella on kaksi allotrooppista muotoa, happikaasun (O₂) ja otsoni (O₃), happikaasu on yleisin, joten siinä on H⁰= 0 ja otsonissa on H⁰≠ 0.

Katso vielä kolme esimerkkiä:

• Hiili:
  C_grafiitti on H⁰= 0 ja C_Timantti esittelee H⁰≠ 0.
• Fosfori:
  Valkoisella fosforilla on H⁰= 0 ja punaisella fosforilla on H⁰≠ 0.
• Rikki:
  Rombisessa rikissä on H⁰= 0 ja monokliinisessä rikissä on H⁰≠ 0.

Tietäen tämän, on mahdollista määrittää sellaisten aineiden entalpia, jotka eivät ole yksinkertaisia, mutta jotka muodostuvat yksinkertaisista aineista. Harkitse esimerkiksi seuraavaa reaktiota:

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

Voimme laskea SnO: n entalpian_{2 (s)} (H_SnO2) tässä reaktiossa, koska tiedämme, että kahden reaktantin entalpiat ovat yhtä suuret kuin nolla, koska ne ovat yksinkertaisia ​​aineita:

∆H = H_TUOTTEET - H_REAGENSSIT
∆H = H_SnO2 - (H_Yn + H_O2)
-580 kJ = H_SnO2 – 0
H_SnO2= - 580 kJ

Arvo oli negatiivinen, koska sen entalpia on pienempi kuin reagoivien entalpia eikä siksi, että sen energiasisältö olisi negatiivinen, koska se ei olisi mahdollista.

Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta

Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-padrao.htm