Entalpija tvorbe. Entalpija formacije in njen izračun

THE entalpija tvorbe, imenovano tudi standardna entalpija tvorbe, ali standardna toplota tvorbe, je izračun toplote, ki se sprosti ali absorbira pri tvorbi 1 mola snovi iz preprostih snovi v standardnem stanju.

Absolutne vrednosti entalpij posamezne snovi ni mogoče izračunati, lahko pa s pomočjo kalorimetra izračunamo variacijo entalpije, ki se pojavi v reakciji.

Tega si je treba zapomniti dogovorjeno je bilo, da se za enostavne snovi v standardnem stanju sprejme vrednost entalpije, enaka nič. Če želimo torej ugotoviti, kakšna je entalpija tvorbe snovi, moramo iz preprostih snovi vedeti samo vrednost entalpije njene tvorbene reakcije.

Na primer, želimo najti entalpijo 18 gramov vode, kar ustreza 1 molu, saj je njegova molska masa 18 g / mol. Za to najprej potrebujemo reakcijo za tvorjenje vode iz preprostih snovi, kot je prikazano spodaj:

Upoštevajte, da je bila vrednost spremembe entalpije, ki se je zgodila v tej reakciji, eksperimentalno določena s kalorimetrom in je enaka -286 kJ / mol.

Formula, ki izračuna to spremembo entalpije (ΔH), je:

ΔH = H_Izdelki - H_Reagenti

Ker torej že vemo vrednost ΔH in da je entalpija reaktantov enaka nič (ker so v običajnem stanju preproste snovi), lahko potem sklepamo da je vrednost entalpije 1 mol vode enaka spremembi entalpije tvorbene reakcije, saj je edini produkt te reakcije, kot je prikazano spodaj:

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

Ta vrsta entalpije, dosežena z entalpijo enostavnih snovi v standardnem stanju, je torej standardna entalpija tvorbe (ΔH⁰).

Zdaj obstaja veliko snovi, ki ne nastanejo neposredno z eno samo reakcijo, na primer voda. V takih primerih lahko entalpijo tvorbe izračunamo iz spremembe entalpije reakcije.

Na primer NH₄Cl nastane z naslednjo reakcijo:

NH₃ + HCl → NH₄Kl ΔH = -176 kJ / mol

Upoštevajte, da noben od reaktantov ni preprosta snov, zato jim ne moremo določiti entalpije nič. Vedeti moramo entalpije tvorbe vsakega reagenta, saj te nastanejo z reakcijami med preprostimi snovmi:

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

Če seštejemo ti dve entalpiji, dobimo vrednost entalpije reaktantov in lahko najdemo entalpijo NH₄Cl:

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

V formuli nadomestimo:

ΔH = H_Izdelki - H_Reagenti
-176 = H_NH4Cl - ( -138,4)
H_NH4Cl = - 176 - 138,4
H_NH4Cl = -314,4 kJ / mol

V tem primeru smo neposredno sešteli vrednosti entalpij tvorbe reaktantov, ker je bilo reakcijsko razmerje le 1 mol. Če pa je v drugih reakcijah količina molov drugačna, bo najprej treba entalpijo tvorbe reaktanta pomnožiti s številom molov.

Spodaj je tabela s standardno entalpijo tvorbe nekaterih snovi pri 25 ° C in 1 atm:

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-formacao.htm