Der Standard enthalpy der Bildung oder Standardbildungswärme einer Zusammensetzung ist die Änderung von enthalpy, der die Bildung von 1 Maulwurf der Zusammensetzung von seinen Elementen mit allen Substanzen in ihren Standardstaaten begleitet. Sein Symbol ist ΔH oder ΔH. Der Exponent theta (Null) auf diesem Symbol zeigt an, dass der Prozess unter Standardbedingungen ausgeführt worden ist. Standardstaaten sind wie folgt:

1. Für ein Benzin: Standardstaat ist ein Druck von genau 1 Bar
2. Weil eine Substanz in einer Lösung präsentiert: eine Konzentration von genau 1 M an einem Druck von 1 Bar
3. Für eine reine Substanz in einem kondensierten Staat (eine Flüssigkeit oder ein Festkörper): der reine flüssige oder feste
4. Für ein Element: Die Form, in der das Element in unter 1 atm des Drucks und der angegebenen Temperatur am stabilsten ist. (Gewöhnlich 25 Grad Celsius oder 298.15 K)

Zum Beispiel würde der Standard enthalpy der Bildung des Kohlendioxyds der enthalpy der folgenden Reaktion unter den Bedingungen oben sein:

:C + O  CO

Bemerken Sie, dass alle Elemente in ihren Standardstaaten geschrieben werden, und ein Maulwurf des Produktes gebildet wird. Das ist für den ganzen enthalpies der Bildung wahr.

Der Standard enthalpy der Bildung wird in Einheiten der Energie pro Betrag der Substanz gemessen. Die meisten werden in Kilojoule pro Maulwurf (kJ mol) definiert, aber können auch in Kalorien pro Maulwurf, Joule pro Maulwurf oder kilocalories pro Gramm (jede Kombination dieser Einheiten gemessen werden, die sich der Energie pro Masse oder Betrag-Richtlinie anpassen).

In der Physik wird die Energie pro Partikel häufig in electronvolts ausgedrückt, der ungefähr 100 kJ mol entspricht.

Alle Elemente in ihren Standardstaaten (Sauerstoff fester Gaskohlenstoff in der Form des Grafits, usw.) haben einen Standard enthalpy von der Bildung der Null, weil es keine an ihrer Bildung beteiligte Änderung gibt.

Mechanik

Der Standard enthalpy der Bildung ist zur Summe von vielen getrennten in den Geborenen-Haber Zyklus von Synthese-Reaktionen eingeschlossenen Prozessen gleichwertig. Zum Beispiel, um den Standard enthalpy der Bildung des Natriumchlorids, zu berechnen

wir verwenden die folgende Reaktion:

:Na + (1/2) Kl.  NaCl

Dieser Prozess wird aus vielen getrennten Teilprozessen, jedem mit ihrem eigenen enthalpies gemacht. Deshalb müssen wir in Betracht ziehen:

1. Der Standard enthalpy der Atomisierung von festem Natrium
2. Die erste Ionisationsenergie von gasartigem Natrium
3. Der Standard enthalpy der Atomisierung von Chlor-Benzin
4. Die Elektronsympathie von Chlor-Atomen
5. Das Gitter enthalpy des Natriumchlorids

Die Summe aller dieser Werte wird den Standard enthalpy von der Bildung des Natriumchlorids geben.

Zusätzlich zeigt die Verwendung des Gesetzes von Hess, dass die Summe der individuellen Reaktionen entsprechend der enthalpy Änderung der Bildung für jede Substanz in der Reaktion der enthalpy Änderung der gesamten Reaktion, unabhängig von der Zahl von Schritten oder beteiligten Zwischenreaktionen gleich ist. Das ist, weil enthalpy eine Zustandsfunktion ist. Im Beispiel über dem Standard enthalpy Änderung der Bildung für das Natriumchlorid ist der Summe des Standards enthalpy Änderung der Bildung für jeden der am Prozess beteiligten Schritte gleich. Das ist für sehr lange Reaktionen mit vielen Zwischenstufen und Zusammensetzungen besonders nützlich.

Chemiker können Standard enthalpies von der Bildung für eine Reaktion verwenden, die hypothetisch ist. Zum Beispiel werden Kohlenstoff und Wasserstoff nicht direkt reagieren, um Methan zu bilden, noch wird der Standard enthalpy der Bildung für das Methan beschlossen-74.8 kJ mol davon zu sein, anderen bekannten Standard enthalpies der Reaktion mit dem Gesetz von Hess zu verwenden. Dass es negative Shows sind, dass die Reaktion, wenn es weitergehen sollte, exothermic sein würde; d. h. es ist stabiler enthalpically als Wasserstoffbenzin und Kohlenstoff.

Es ist möglich, Hitze von Bildungen für einfache ungespannte organische Zusammensetzungen mit der Bildungswärme-Gruppenadditivitätsmethode vorauszusagen.

Standard enthalpy der Reaktion

Der Standard enthalpy der Bildung wird in thermochemistry verwendet, um den Standard enthalpy Änderung der Reaktion zu finden. Das wird durch das Abziehen der Summe des Standards enthalpies der Bildung der Reaktionspartner (jeder getan, mit seinem jeweiligen stochiometrischen Koeffizienten, ν multipliziert werden), von der Summe des Standards enthalpies der Bildung der Produkte (jeder, der auch mit seinem jeweiligen stochiometrischen Koeffizienten multipliziert ist), wie gezeigt, in der Gleichung unten:

:ΔH ° = Σ (ν × ΔH °) (Produkte) - Σ (ν × ΔH °) (Reaktionspartner)

Zum Beispiel, für die Reaktion CH + 2 O  CO + 2 HO:

:ΔH ° = [(1 × ΔH °) + (2 × ΔH °)] (Produkte) - [(1 × ΔH °) + (2 × ΔH °)] (Reaktionspartner)

Wenn der Standard enthalpy der Produkte weniger ist als der Standard enthalpy von den Reaktionspartnern, wird der Standard enthalpy der Reaktion negativ sein. Das deutet an, dass die Reaktion exothermic ist. Das gegenteilige ist auch wahr; der Standard enthalpy der Reaktion wird für eine endothermic Reaktion positiv sein.

Schlüsselkonzepte für das Tun von Enthalpy Berechnungen

1. Wenn eine Reaktion umgekehrt wird, bleibt der Umfang von ΔH dasselbe, aber die Zeichen-Änderungen.
2. Wenn die erwogene Gleichung für eine Reaktion mit einer ganzen Zahl multipliziert wird, muss der entsprechende Wert von ΔH mit dieser ganzen Zahl ebenso multipliziert werden.
3. Die Änderung in enthalpy für eine Reaktion kann vom enthalpies der Bildung der Reaktionspartner und der Produkte berechnet werden
4. Elemente in ihren Standardstaaten werden in die enthalpy Berechnungen für die Reaktion nicht eingeschlossen, da der enthalpy eines Elements in seinem Standardstaat Null ist.

Unterkategorien

• Standard enthalpy der Neutralisierung ist die Änderung in enthalpy, der vorkommt, wenn eine Säure und Basis eine Neutralisierungsreaktion erleben, einen Maulwurf von Wasser unter Standardbedingungen, wie vorher definiert, zu bilden.
• Standardsublimationsenthalpie oder Hitze der Sublimierung, wird als der enthalpy definiert, der zum erhabenen ein Maulwurf der Substanz unter Standardbedingungen, wie vorher definiert, erforderlich ist.
• Standardlösungsenthalpie (oder enthalpy Änderung der Auflösung oder Hitze der Lösung) ist die Enthalpy-Änderung, die mit der Auflösung einer Substanz in einem Lösungsmittel am unveränderlichen Druck unter Standardbedingungen, wie vorher definiert, vereinigt ist.
• Standard enthalpy hydrogenation wird definiert, weil die Enthalpy-Änderung beobachtet hat, wenn ein Maulwurf einer ungesättigten Zusammensetzung mit einem Übermaß an Wasserstoff reagiert, um völlig durchtränkt unter Standardbedingungen, wie vorher definiert, zu werden.

Beispiele: Anorganische Zusammensetzungen (an 25 °C)

: (Staat: g = gasartig; l = Flüssigkeit; s = fest; aq = wässrig)

Siehe auch

• Thermochemistry
• Enthalpy
• Calorimetry
• Standard enthalpy Änderung der Bildung (Datentisch)

Links

• NIST Chemie WebBook