Энтальпия образования. Энтальпия образования и ее расчет

THE энтальпия образования, также называемый стандартная энтальпия образования, или же стандартная теплота пласта, это расчет тепла, выделяемого или поглощаемого при образовании 1 моля вещества из простых веществ в стандартном состоянии.

Невозможно вычислить абсолютное значение энтальпии каждого вещества, но можно вычислить изменение энтальпии, которое происходит в реакции, с помощью калориметра.

Необходимо помнить, что было решено принять значение энтальпии равным нулю для простых веществ в стандартном состоянии.. Таким образом, если мы хотим узнать, какова энтальпия образования вещества, нам нужно знать только значение энтальпии реакции его образования из простых веществ.

Например, мы хотим найти энтальпию 18 граммов воды, что соответствует 1 моль, поскольку ее молярная масса составляет 18 г / моль. Для этого нам сначала понадобится реакция образования воды из простых веществ, как показано ниже:

Обратите внимание, что величина изменения энтальпии, произошедшего в этой реакции, была экспериментально определена с помощью калориметра и составляет -286 кДж / моль.

Формула, по которой рассчитывается это изменение энтальпии (ΔH), выглядит следующим образом:

ΔH = H_{Продукты} - H_{Реагенты}

Таким образом, поскольку мы уже знаем значение ΔH и что энтальпия реагентов равна нулю (поскольку они являются простыми веществами в стандартном состоянии), мы можем сделать вывод что значение энтальпии 1 моля воды равно изменению энтальпии реакции образования, поскольку это единственный продукт этой реакции, как показано ниже:

ΔH = H_{Продукты} - H_{Реагенты}
-286 кДж / моль = H_H2O - (H_H2 + H_1/2 О₂)
-286 кДж / моль = HH₂О - 0
ЧАС_H2O = - 286 кДж / моль

Этот тип энтальпии, полученный из энтальпии простых веществ в стандартном состоянии, поэтому является стандартная энтальпия образования (ΔH⁰).

Сейчас есть много веществ, которые не образуются напрямую в результате единственной реакции, например, вода. В таких случаях энтальпию образования можно рассчитать по изменению энтальпии реакции.

Например, NH₄Cl образуется по следующей реакции:

NH₃ + HCl → NH₄Cl ΔH = -176 кДж / моль

Обратите внимание, что ни один из реагентов не является простым веществом, поэтому мы не можем присвоить им нулевую энтальпию. Нам необходимо знать энтальпии образования каждого из реагентов, поскольку они образуются в результате реакций между простыми веществами:

NH₃: ΔH = -46 кДж / моль.
HCl: ΔH = -92,4 кДж / моль

Складывая эти две энтальпии вместе, мы получаем значение энтальпии реагентов и можем найти энтальпию NH₄Cl:

ЧАС_р = H_NH3 + H_HCl
ЧАС_р = (-46 + (-92,4) кДж / моль)
ЧАС_р = -138,4 кДж / моль

Подставив в формулу:

ΔH = H_{Продукты} - H_{Реагенты}
-176 = H_NH4Cl - ( -138,4)
ЧАС_NH4Cl = - 176 - 138,4
ЧАС_NH4Cl = -314,4 кДж / моль

В этом случае мы напрямую просуммировали значения энтальпий образования реагентов, поскольку соотношение реакций составляло всего 1 мол. Однако, если в других реакциях количество молей отличается, необходимо сначала умножить энтальпию образования реагента на количество молей.

Ниже представлена ​​таблица со стандартной энтальпией образования некоторых веществ при 25 ° C и 1 атм:

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-formacao.htm