เอนทาลปีของการก่อตัว การก่อตัวเอนทาลปีและการคำนวณ

เธ การก่อตัวเอนทาลปีเรียกอีกอย่างว่า เอนทาลปีมาตรฐานของการก่อตัว, หรือ ความร้อนมาตรฐานของการก่อตัวคือการคำนวณความร้อนที่ปล่อยออกมาหรือดูดซับในการก่อตัวของสาร 1 โมลจากสารธรรมดาในสภาวะมาตรฐาน

เป็นไปไม่ได้ที่จะคำนวณค่าสัมบูรณ์ของเอนทาลปีของสารแต่ละชนิด แต่สามารถคำนวณความแปรผันของเอนทาลปีที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาโดยใช้เครื่องวัดปริมาณความร้อน

ต้องจำไว้ว่า มีการตกลงที่จะใช้ค่าเอนทาลปีเท่ากับศูนย์สำหรับสารธรรมดาในสถานะมาตรฐาน. ดังนั้น หากเราต้องการค้นหาว่าเอนทาลปีของการก่อตัวของสารคืออะไร เราจำเป็นต้องรู้ค่าของเอนทาลปีของปฏิกิริยาการก่อตัวจากสารธรรมดาเท่านั้น

ตัวอย่างเช่น เราต้องการหาเอนทาลปีของน้ำ 18 กรัม ซึ่งเท่ากับ 1 โมล เนื่องจากมวลโมลาร์ของมันคือ 18 กรัม/โมล ในการทำเช่นนี้ ก่อนอื่นเราต้องทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างน้ำจากสารธรรมดาดังที่แสดงด้านล่าง:

โปรดทราบว่าค่าของการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยานี้ถูกกำหนดโดยการทดลองโดยใช้เครื่องวัดความร้อนและมีค่าเท่ากับ -286 kJ/mol

สูตรที่คำนวณการเปลี่ยนแปลงเอนทัลปี (ΔH) คือ:

ΔH = H_{สินค้า} - โฮ_{รีเอเจนต์}

ดังนั้น เนื่องจากเราทราบค่าของ ΔH และเอนทาลปีของสารตั้งต้นมีค่าเท่ากับศูนย์ (เนื่องจากเป็นสารธรรมดาในสถานะมาตรฐาน) เราจึงสามารถสรุปได้ ว่าค่าเอนทาลปีของน้ำ 1 โมล เท่ากับการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยาชั้นหิน เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์เดียวของปฏิกิริยานั้น ดังรูป ร้อง:

ΔH = H_{สินค้า} - โฮ_{รีเอเจนต์}
-286 kJ/โมล = H_H2O - (โฮ_H2 + โฮ_1/2 อู๋₂)
-286 kJ/โมล = HH₂O - 0
โฮ_H2O = - 286 กิโลจูล/โมล

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

เอนทาลปีประเภทนี้ที่ได้จากเอนทาลปีของสารธรรมดาในสถานะมาตรฐานจึงเป็น เอนทาลปีมาตรฐานของการก่อตัว (ΔH⁰).

ขณะนี้ มีสารหลายอย่างที่ไม่ได้เกิดขึ้นโดยตรงจากปฏิกิริยาเดียว เช่น น้ำ ในกรณีเช่นนี้ เอนทาลปีของชั้นหินสามารถคำนวณได้จากความแปรผันของเอนทาลปีของปฏิกิริยา

ตัวอย่างเช่น NH₄Cl เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาต่อไปนี้:

NH₃ + HCl → NH₄Cl ΔH = -176 กิโลจูล/โมล

โปรดทราบว่าไม่มีสารตั้งต้นใดที่เป็นสารธรรมดา เราจึงไม่สามารถกำหนดให้เอนทาลปีเป็นศูนย์แก่พวกมันได้ เราจำเป็นต้องรู้เอนทาลปีของการก่อตัวของรีเอเจนต์แต่ละตัว เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างสารธรรมดา:

NH₃: ΔH = -46 กิโลจูล/โมล
HCl: ΔH = -92.4 kJ/โมล

เมื่อรวมเอนทาลปีทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน เราจะได้ค่าเอนทาลปีของสารตั้งต้น และเราสามารถหาเอนทาลปีของ NH ได้₄Cl:

โฮ_R = โฮ_NH3 + โฮ_HCl
โฮ_R = (-46 + (-92.4) กิโลจูล/โมล)
โฮ_R = -138.4 กิโลจูล/โมล

แทนที่ในสูตร:

ΔH = H_{สินค้า} - โฮ_{รีเอเจนต์}
-176 = H_NH4Cl - ( -138,4)
โฮ_NH4Cl = - 176 - 138,4
โฮ_NH4Cl = -314.4 กิโลจูล/โมล

ในกรณีนี้ เราสรุปค่าของเอนทัลปีของการก่อตัวของสารตั้งต้นโดยตรง เนื่องจากอัตราส่วนปฏิกิริยามีเพียง 1 โมลเท่านั้น อย่างไรก็ตาม หากในปฏิกิริยาอื่นๆ ปริมาณของโมลแตกต่างกัน จำเป็นต้องคูณเอนทาลปีของการก่อตัวของสารตั้งต้นด้วยจำนวนโมลก่อน

ด้านล่างเป็นตารางที่มีเอนทาลปีมาตรฐานของการก่อตัวของสารบางชนิดที่อุณหภูมิ 25 °C และ 1 atm:

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "เอนทัลปีแห่งการก่อตัว"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-formacao.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.