Стандартна ентальпія. Стандартна ентальпія в термохімічних рівняннях

Існує кілька факторів, які можуть змінити зміну ентальпії процесу, такі як температура, тиск, фізичний стан, кількість молей та алотропна різновид сполуки. Наприклад, нижче наведено три реакції утворення вуглекислого газу при однакових умовах температури та тиску. Однак у кожному для реагентів було використано певну кількість матеріалу. В результаті зміни ентальпії кожної реакції давали різне значення:

Ç_{(графіт)} + O_{2 (г)} → CO_{2 (г)} ∆H = -393 кДж (25 ° C, 1 атм)

½ С_{(графіт)} + ½_{2 (г)} → ½ CO_{2 (г)} ∆H = -196,5 кДж (25 ° C, 1 атм)

2С_{(графіт)} + 2 O_{2 (г)} → 2 CO_{2 (г)} ∆H = -786 кДж (25 ° C, 1 атм)

Однак коли значення зміни ентальпії вимірюють на 1 моль речовини в стандартних умовах (коли речовина знаходиться в найбільш стабільній алотропній формі, при температурі 25 ° C і під тиском 1 атм), він називається стандартна ентальпія.

Якщо всі реагенти та продукти знаходяться у стандартному стані, відхилення ентальпії буде позначено наступним символом ∆H⁰, пам’ятаючи, що зміна ентальпії визначається:∆H = H_{ПРОДУКЦІЯ} - Ч._{РЕАГЕНТИ}.

Стандартна ентальпія важлива, оскільки вона служить еталонним стандартом. Наприклад,було прийнято, що для всіх простих речовин за стандартних умов значення ентальпії дорівнює нулю.

Наприклад, газоподібний водень (H₂), при 25 ° C, нижче 1 атм, в газоподібному стані H⁰= 0. Якщо він перебуває в іншому стані, його ентальпія буде H⁰≠ 0.

Коли проста речовина має алотропні різновиди, значення Н⁰= 0 буде присвоєно найпоширенішому алотропному сорту. Наприклад, кисень має дві алотропні форми - кисневий газ (O₂) та озону (O₃), кисневий газ є найпоширенішим, тому він має H⁰= 0 і озон має H⁰≠ 0.

Дивіться ще три приклади:

• Вуглець:
  C_графіт має H⁰= 0 і C_{Діамант} представляє H⁰≠ 0.
• Фосфор:
  Білий фосфор має Н⁰= 0, а червоний фосфор має H⁰≠ 0.
• Сірка:
  Ромбічна сірка має Н⁰= 0 і моноклінна сірка має H⁰≠ 0.

Знаючи це, можна визначити ентальпію речовин, які не є простими, але які утворені простими речовинами. Наприклад, розглянемо таку реакцію:

Yn_(s) + O_{2 (г)} → SnO_{2 (s)} ∆H = -580 кДж (25 ° C, 1 атм)

Ми можемо розрахувати ентальпію SnO_{2 (s)} (H_SnO2) у цій реакції, оскільки ми знаємо, що ентальпія двох реагентів дорівнює нулю, оскільки вони є простими речовинами:

∆H = H_{ПРОДУКЦІЯ} - Ч._{РЕАГЕНТИ}
∆H = H_SnO2 - (H_Yn + H_O2)
-580 кДж = Н_SnO2 – 0
H_SnO2= - 580 кДж

Значення було негативним, оскільки його ентальпія менша за ентальпію реагентів, а не тому, що вміст її енергії від’ємний, оскільки це було б неможливо.

Дженніфер Фогача
Закінчив хімію

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