Ентальпія формації. Ентальпія формації та її обчислення

THE ентальпія утворення, також називається стандартна ентальпія формації, або стандартна теплота формування, - це розрахунок теплоти, що виділяється або поглинається при утворенні 1 моля речовини з простих речовин, у стандартному стані.

Неможливо розрахувати абсолютне значення ентальпій кожної речовини, але можна обчислити варіацію ентальпії, яка виникає в реакції, за допомогою калориметра.

Це треба пам’ятати було погоджено прийняти значення ентальпії, рівне нулю, для простих речовин у стандартному стані. Таким чином, якщо ми хочемо з’ясувати, що таке ентальпія утворення речовини, нам потрібно лише знати значення ентальпії реакції її утворення з простих речовин.

Наприклад, ми хочемо знайти ентальпію 18 грам води, що відповідає 1 моль, оскільки її молярна маса становить 18 г / моль. Для цього нам спочатку потрібна реакція на утворення води з простих речовин, як показано нижче:

Зауважимо, що значення зміни ентальпії, що відбулося в цій реакції, було експериментально визначено за допомогою калориметра і дорівнює -286 кДж / моль.

Формула, яка обчислює цю зміну ентальпії (ΔH), така:

ΔH = H_{Продукти} - Ч._{Реагенти}

Таким чином, оскільки ми вже знаємо значення ΔH і що ентальпія реагентів дорівнює нулю (оскільки вони є простими речовинами у стандартному стані), то тоді можна зробити висновок що значення ентальпії 1 моль води дорівнює зміні ентальпії реакції утворення, оскільки це єдиний продукт цієї реакції, як показано нижче:

ΔH = H_{Продукти} - Ч._{Реагенти}
-286 кДж / моль = H_H2O - (H_Н2 + Н_1/2 О₂)
-286 кДж / моль = HH₂O - 0
H_H2O = - 286 кДж / моль

Таким чином, цей тип ентальпії, досягнутий завдяки ентальпії простих речовин у стандартному стані, є стандартна ентальпія пласта (ΔH⁰).

Зараз існує багато речовин, які не утворюються безпосередньо в результаті однієї реакції, наприклад вода. У таких випадках ентальпію утворення можна розрахувати за зміною ентальпії реакції.

Наприклад, NH₄Cl утворюється за такою реакцією:

NH₃ + HCl → NH₄Кл ΔH = -176 кДж / моль

Зверніть увагу, що жоден з реагентів не є простою речовиною, тому ми не можемо призначити їм ентальпію нуля. Нам потрібно знати ентальпії утворення кожного з реагентів, оскільки вони утворюються в результаті реакцій між простими речовинами:

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

Додавши ці дві ентальпії, ми отримуємо значення ентальпії реагентів і можемо знайти ентальпію NH₄Cl:

H_Р = H_NH3 + Н_HCl
H_Р = (-46 + (-92,4) кДж / моль)
H_Р = -138,4 кДж / моль

Підставивши у формулу:

ΔH = H_{Продукти} - Ч._{Реагенти}
-176 = Н_NH4Cl - ( -138,4)
H_NH4Cl = - 176 - 138,4
H_NH4Cl = -314,4 кДж / моль

У цьому випадку ми безпосередньо підсумували значення ентальпій утворення реагенту, оскільки коефіцієнт реакції становив лише 1 моль. Однак, якщо в інших реакціях кількість родимок відрізняється, спочатку потрібно помножити ентальпію утворення реагенту на кількість родимок.

Нижче наведена таблиця зі стандартною ентальпією утворення деяких речовин при 25 ° C і 1 атм:

Дженніфер Фогача
Закінчив хімію

Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-formacao.htm