Standarta entalpija. Standarta entalpija termoķīmiskos vienādojumos

Ir vairāki faktori, kas var mainīt procesa entalpijas variācijas, piemēram, temperatūra, spiediens, fiziskais stāvoklis, molu skaits un savienojuma alotropā daudzveidība. Piemēram, zemāk ir trīs oglekļa dioksīda veidošanās reakcijas vienā temperatūras un spiediena apstākļos. Tomēr katrā no tiem reaģentiem tika izmantots materiāla daudzums. Rezultātā katras reakcijas entalpijas variācijas deva atšķirīgu vērtību:

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

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

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

Tomēr kad entalpijas izmaiņu vērtību mēra 1 molam vielas standarta apstākļos (kad viela ir stabilākajā alotropiskajā formā, 25 ° C temperatūrā un zem 1 atm spiediena), to sauc standarta entalpija.

Ja visi reaģenti un produkti ir standarta stāvoklī, entalpijas variācijas tiks norādītas ar šādu simbolu ∆H⁰, atceroties, ka entalpijas variācijas dod:∆H = H_PRODUKTI - H_REAĢENTI.

Standarta entalpija ir svarīga, jo tā kalpo kā atskaites standarts. Piemēram,tika pieņemts, ka visām vienkāršajām vielām standarta apstākļos entalpijas vērtība ir vienāda ar nulli.

Piemēram, ūdeņraža gāze (H₂), 25 ° C temperatūrā, zem 1 atm, gāzveida stāvoklī H⁰= 0. Ja viņš atrodas kādā citā stāvoklī, viņa entalpija būs H⁰≠ 0.

Ja vienkāršajai vielai ir alotropiskas šķirnes, H vērtība⁰= 0 tiks piešķirts visizplatītākajai alotropiskajai šķirnei. Piemēram, skābeklim ir divas alotropiskās formas, skābekļa gāzei (O₂) un ozonu (O₃), skābekļa gāze ir visizplatītākā, tāpēc tai ir H⁰= 0 un ozonam ir H⁰≠ 0.

Skatiet vēl trīs piemērus:

• Ogleklis:
  C_grafīts ir H⁰= 0 un C_Dimants dāvina H⁰≠ 0.
• Fosfors:
  Baltajam fosforam ir H⁰= 0 un sarkanajam fosforam ir H⁰≠ 0.
• Sērs:
  Rombveida sērā ir H⁰= 0 un monoklīniskajā sērā ir H⁰≠ 0.

Zinot to, ir iespējams noteikt tādu vielu entalpiju, kuras nav vienkāršas, bet kuras veido vienkāršas vielas. Piemēram, apsveriet šādu reakciju:

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

Mēs varam aprēķināt SnO entalpiju_{2 (s)} (H_SnO2), jo mēs zinām, ka abu reaģentu entalpijas ir vienādas ar nulli, jo tās ir vienkāršas vielas:

∆H = H_PRODUKTI - H_REAĢENTI
∆H = H_SnO2 - (H_Yn + H_O2)
-580 kJ = H_SnO2 – 0
H_SnO2= - 580 kJ

Vērtība bija negatīva, jo tās entalpija ir mazāka par reaģentu entalpiju, nevis tāpēc, ka tās enerģijas saturs ir negatīvs, jo tas nebūtu iespējams.

Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-padrao.htm