Entalpia formării. Entalpia de formare și calculul acesteia

THE entalpia de formare, numit si entalpia standard de formare, sau căldura standard de formare, este calculul căldurii eliberate sau absorbite în formarea a 1 mol dintr-o substanță din substanțe simple, în starea standard.

Este imposibil să se calculeze valoarea absolută a entalpiei fiecărei substanțe, dar este posibil să se calculeze variația entalpiei care apare în reacție prin intermediul unui calorimetru.

Este necesar să ne amintim că s-a convenit adoptarea valorii entalpiei egală cu zero pentru substanțele simple în starea standard. Astfel, dacă vrem să aflăm care este entalpia de formare a unei substanțe, trebuie doar să cunoaștem valoarea entalpiei reacției sale de formare din substanțe simple.

De exemplu, vrem să găsim entalpia a 18 grame de apă, care corespunde la 1 mol, deoarece masa sa molară este de 18 g / mol. Pentru a face acest lucru, mai întâi avem nevoie de reacție pentru a forma apă din substanțe simple, așa cum se arată mai jos:

Rețineți că valoarea modificării entalpiei care a avut loc în această reacție a fost determinată experimental cu ajutorul unui calorimetru și este egală cu -286 kJ / mol.

Formula care calculează această modificare de entalpie (ΔH) este:

ΔH = H_Produse - H_Reactivi

Astfel, deoarece știm deja valoarea lui ofH și că entalpia reactanților este egală cu zero (deoarece acestea sunt substanțe simple în starea standard), putem concluziona apoi că valoarea entalpiei a 1 mol de apă este egală cu modificarea entalpiei reacției de formare, deoarece este singurul produs al acelei reacții, așa cum se arată muget:

ΔH = H_Produse - H_Reactivi
-286 kJ / mol = H_H2O - (H_H2 + H_1/2 O₂)
-286 kJ / mol = HH₂O - 0
H_H2O = - 286 kJ / mol

Acest tip de entalpie, obținut din entalpia substanțelor simple în starea standard, este deci entalpia standard de formare (ΔH⁰).

Acum, există multe substanțe care nu sunt formate direct de o singură reacție, cum ar fi apa. În astfel de cazuri, entalpia de formare poate fi calculată din variația de entalpie a reacției.

De exemplu, NH₄Cl se formează prin următoarea reacție:

NH₃ + HCI → NH₄Cl ΔH = -176 kJ / mol

Rețineți că niciunul dintre reactanți nu este o substanță simplă, deci nu le putem atribui o entalpie de zero. Trebuie să cunoaștem entalpiile de formare a fiecăruia dintre reactivi, deoarece acestea sunt formate din reacții între substanțe simple:

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

Adăugând aceste două entalpii împreună, obținem valoarea entalpiei reactanților și putem găsi entalpia NH₄Cl:

H_R = H_NH3 + H_{acid clorhidric}
H_R = (-46 + (-92,4) kJ / mol)
H_R = -138,4 kJ / mol

Înlocuind în formulă:

ΔH = H_Produse - H_Reactivi
-176 = H_NH4CI - ( -138,4)
H_NH4CI = - 176 - 138,4
H_NH4CI = -314,4 kJ / mol

În acest caz, am însumat în mod direct valorile entalpiei de formare a reactanților, deoarece raportul de reacție a fost de numai 1 mol. Cu toate acestea, dacă în alte reacții cantitatea de moli este diferită, va fi necesar să se înmulțească mai întâi entalpia de formare a reactantului cu numărul de moli.

Mai jos este un tabel cu entalpia standard de formare a unor substanțe la 25 ° C și 1 atm:

De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-formacao.htm