Entalpia formácie. Entalpia formácie a jej výpočet

THE entalpia formácie, tiež nazývaný štandardná entalpia formáciealebo štandardné tvorivé teplo, je výpočet tepla uvoľneného alebo absorbovaného pri tvorbe 1 molu látky z jednoduchých látok v štandardnom stave.

Absolútnu hodnotu entalpií každej látky nie je možné vypočítať, je však možné vypočítať odchýlku entalpie, ktorá sa vyskytne pri reakcii, pomocou kalorimetra.

Je potrebné si to pamätať bolo dohodnuté prijatie hodnoty entalpie rovnej nule pre jednoduché látky v štandardnom stave. Ak teda chceme zistiť, čo je entalpia vzniku látky, stačí nám poznať hodnotu entalpie jej reakcie tvorby z jednoduchých látok.

Napríklad chceme nájsť entalpiu 18 gramov vody, čo zodpovedá 1 mólu, pretože jej molárna hmotnosť je 18 g / mol. Aby sme to dosiahli, najskôr potrebujeme reakciu, aby sa vytvorila voda z jednoduchých látok, ako je uvedené nižšie:

Upozorňujeme, že hodnota zmeny entalpie, ktorá nastala pri tejto reakcii, bola experimentálne stanovená pomocou kalorimetra a rovná sa -286 kJ / mol.

Vzorec, ktorý počíta túto zmenu entalpie (ΔH), je:

ΔH = H_Produkty - H_Činidlá

Pretože teda už vieme hodnotu ΔH a že entalpia reaktantov je rovná nule (keďže ide o jednoduché látky v štandardnom stave), môžeme dospieť k záveru že hodnota entalpie 1 mol vody sa rovná zmene entalpie zmeny formačnej reakcie, pretože je to jediný produkt tejto reakcie, ako je znázornené nižšie:

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

Tento typ entalpie, ktorý sa dosahuje z entalpie jednoduchých látok v štandardnom stave, je teda štandardná entalpia formácie (ΔH⁰).

Teraz existuje veľa látok, ktoré nevznikajú priamo jedinou reakciou, napríklad voda. V takýchto prípadoch je možné entalpiu tvorby vypočítať z zmeny entalpie reakcie.

Napríklad NH₄Cl vzniká nasledujúcou reakciou:

NH₃ + HCl → NH₄Cl ΔH = -176 kJ / mol

Upozorňujeme, že žiadny z reaktantov nie je jednoduchá látka, takže im nemôžeme priradiť nulovú entalpiu. Potrebujeme poznať entalpie tvorby každého z činidiel, pretože sú tvorené reakciami medzi jednoduchými látkami:

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

Sčítaním týchto dvoch entalpií dostaneme hodnotu entalpie reaktantov a nájdeme entalpiu NH₄Cl:

H_R = H_NH3 + H_HCl
H_R = (-46 + (-92,4) kJ / mol)
H_R = -138,4 kJ / mol

Nahradenie vo vzorci:

ΔH = H_Produkty - H_Činidlá
-176 = H_NH4CI - ( -138,4)
H_NH4CI = - 176 - 138,4
H_NH4CI = -314,4 kJ / mol

V tomto prípade sme priamo sčítali hodnoty entalpií tvorby reaktantov, pretože reakčný pomer bol iba 1 mol. Ak je však v iných reakciách množstvo mólov odlišné, bude potrebné najskôr vynásobiť entalpiu tvorby reaktantu počtom mólov.

Ďalej je uvedená tabuľka so štandardnou entalpiou tvorby niektorých látok pri 25 ° C a 1 atm:

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-formacao.htm