Standart oluşum entalpisi
Entalpi bu bağlıdır çünkü saf maddenin tamamen hesaplanamaz iç enerji hesaplanamaz (H = u + PV). Bununla birlikte, tablolar mol entalpileri standartları hızlı bir şekilde hesaplamak için kurulmuş standart reaksiyon toplu ısısı , bu mol entalpi değerleri: . Bu, keyfi bir entalpi sıfırı tanımlayarak rastgele bir molar entalpi ölçeğini tanımlamayı içerir.
ΔrH(T)0=∑benνben.hben(T)0 {\ displaystyle \ Delta _ {r} H _ {(T)} ^ {0} = \ toplam _ {i} \ nu _ {i} .h_ {i (T)} ^ {0} ~}
Bu dezavantajdan kaçınmak için , T: '
de standart oluşum entalpisi veya her saf madde için değerleri 298 K referans sıcaklığında tablo haline getirilmiş olanlar tanımlanmıştır .
ΔHf(T)0 {\ displaystyle \ Delta H_ {f (T)} ^ {0} ~}ΔfH(T)0 {\ displaystyle \ Delta _ {f} H _ {(T)} ^ {0} ~}
Tanım
Bir sıcaklık T standart oluşum entalpi kimyasal bileşik , farkıdır entalpi bir oluşumu sırasında söz konusu mol bu bileşiğin basit gövdesi , saf olarak alınan durum standart olarak T sıcaklığında ve kararlı
ΔHf(T)0 {\ displaystyle \ Delta H_ {f (T)} ^ {0} ~}
Bu karşılık gelen standart reaksiyon entalpisi T, (bkz termokimyası karşılık gelen basit, saf gövdelerinden saf bileşik bileşiğinin oluşumu, istikrarlı için reaksiyon) standart devlet Tesla'da
ΔrH(T)0 {\ displaystyle \ Delta _ {r} H _ {(T)} ^ {0} ~}
Misal:
Ve T standart oluşum entalpi olup .
VSÖ2(g) {\ displaystyle {\ rm {CO_ {2 (g)} ~}}}ΔHf(T)0(VSÖ2(g)) {\ displaystyle \ Delta H_ {f (T)} ^ {0} ({\ rm {CO_ {2 (g)}) ~}}}
Bu karşılık gelen reaksiyonun standart entalpisi , T standart halde stabil basit kütlelerinden meydana geldiği reaksiyon:
ΔrH(T)0 {\ displaystyle \ Delta _ {r} H _ {(T)} ^ {0} ~}
VSgr-dephbente+Ö2(g)⟶VSÖ2(g) {\ displaystyle {\ rm {C_ {grafit} + O_ {2 (g)} \ longrightarrow CO_ {2 (g)} ~}}}
Bu tanımdan birkaç sonucu takip edin.
- Sabit basit bir cismin T sıcaklığında standart oluşum entalpisi sıfırdır: Böyle bir cismin oluşum reaksiyonu aslında kendiliğinden oluşum reaksiyonu olacaktır. Örneğin:
ΔHf(T)0(VSgr-dephbente)=0 {\ displaystyle \ Delta H_ {f (T)} ^ {0} ({\ rm {C_ {grafit}) = 0 ~}}}grafit, seçilen T sıcaklığında kararlı ise. Diğer yandan,
elmas karbon (
yarı kararlı ) oluşum entalpisi, standart koşullar altında kararlı basit gövdeden elmas oluşum reaksiyonuna karşılık geldiğinden sıfırdan farklıdır, grafit .
ΔHf(T)0(Ö2(g))=0 {\ displaystyle \ Delta H_ {f (T)} ^ {0} ({\ rm {O_ {2 (g)}) = 0 ~}}} oksijen T sıcaklığında stabil ise
ΔHf(T)0(VSÖ2(g))≠0 {\ displaystyle \ Delta H_ {f (T)} ^ {0} ({\ rm {CO_ {2 (g)}) \ neq 0 ~}}}çünkü karbondioksit bir
bileşik cisimdir .
- Artık keyfi bir entalpi ölçeği tanımlamak gerekli değildir. 298 K referans sıcaklığında standart entalpi eğitim tabloları hazırlamayı seçtik.
298 K'da bazı bileşiklerin termodinamik miktarları
298 K'deki standart eğitim entropileri ve standart entropi, JANAF'ın yanı sıra Ribaud ve Manson . Açıkçası, bu eğitim entalpileri onlar verilmez, çünkü artık standart P = 1 bar = 10 5 Pa , ama en P = 1 atm = 1.013 25 x 10 5 Pa olduğu, standart basınç Yazarlarken. Bununla birlikte, minimum basınç değişimi göz önüne alındığında, bu tabloda bildirilen değerler, ilk yaklaşım olarak gerçek değerlere yakındır.
Kimyasal
bileşik |
Molar kütle (g / mol)
|
ΔHf(298)0{\ displaystyle \ Delta H_ {f (298)} ^ {0}} (kJ / mol)
|
S ° 298 (J / (mol⋅K))
|
---|
VSÖ2(g){\ displaystyle {\ rm {CO_ {2} (g)}}} |
44.010 |
393,52 |
213.75
|
VSÖ(g){\ displaystyle {\ rm {CO (g)}}} |
28.011 |
-110,58 |
197.6
|
DEĞİLÖ(g){\ displaystyle {\ rm {HAYIR (g)}}} |
30.008 |
90.32 |
210.7
|
DEĞİLH3(g){\ displaystyle {\ rm {NH_ {3} (g)}}} |
17.031 |
45,91 |
192.66
|
VSH4(g){\ displaystyle {\ rm {CH_ {4} (g)}}} |
16.043 |
-74.9 |
186.17
|
VS2H6(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {2} H_ {6} (g)}}} |
30.068 |
-84.7 |
229,57
|
VS3H8(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {3} H_ {8} (g)}}} |
44.094 |
-103,88 |
270.01
|
VS4H10(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {4} H_ {10} (g)}}} |
58.12 |
-124,78 |
310.15
|
VS5H12(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {5} H_ {12} (g)}}} |
72.146 |
-146.50 |
349,49
|
VS6H14(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {6} H_ {14} (g)}}} |
86.172 |
-167,25 |
386.95
|
VS7H16(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {7} H_ {16} (g)}}} |
100.21 |
-187,89 |
425,41
|
VS8H18(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {8} H_ {18} (g)}}} |
114.224 |
-208,52 |
463.84
|
VS2H4(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {2} H_ {4} (g)}}} |
28.054 |
52.49 |
219.30
|
VS3H6(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {3} H_ {6} (g)}}} |
42.078 |
20.42 |
267.03
|
VS2H2(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {2} H_ {2} (g)}}} |
26.038 |
226,81 |
200,92
|
VS6H6(g){\ displaystyle {\ rm {C_ {6} H_ {6} (g)}}} |
78.108 |
82.96 |
269,30
|
H2(g){\ displaystyle {\ rm {H_ {2} (g)}}} |
2016 |
0 |
130.46
|
H(g){\ displaystyle {\ rm {H (g)}}} |
1.008 |
218.06 |
114.65
|
DEĞİL2(g){\ displaystyle {\ rm {N_ {2} (g)}}} |
28.016 |
0 |
191.32
|
DEĞİL(g){\ displaystyle {\ rm {N (g)}}} |
14.008 |
472.96 |
153.23
|
Ö(g){\ displaystyle {\ rm {O (g)}}} |
16.000 |
249,28 |
161.02
|
Ö2(g){\ displaystyle {\ rm {O_ {2} (g)}}} |
32.000 |
0 |
204,82
|
Ö3(g){\ displaystyle {\ rm {O_ {3} (g)}}} |
48.000 |
142.12 |
237.42
|
VS{\ displaystyle {\ rm {C}}} (grafit) |
12.011 |
0 |
5,68
|
VS{\ displaystyle {\ rm {C}}} (elmas) |
12.011 |
1.92 |
2.45
|
H2Ö{\ displaystyle {\ rm {H_ {2} O}}} (sıvı) |
18.01528 |
-285.10 |
69.96
|
H2Ö{\ displaystyle {\ rm {H_ {2} O}}} (gaz) |
18.01528 |
-241,8 |
188.74
|
HF{\ displaystyle {\ rm {HF}}} (sıvı) |
20.00634 |
-299,8 |
|
HF{\ displaystyle {\ rm {HF}}} (gaz) |
20.00634 |
-271.1 |
173.7
|
HVSl{\ displaystyle {\ rm {HCl}}} (gaz) |
36.461 |
-92,31 |
186.90
|
Notlar:
- tek bir gövde olan standart oluşum entalpisi en 298 K bu sıcaklıkta sabit manifold tekabül eden, sıfırdır;
- bazı bileşikler standart basınç altında 298 K'ye kadar stabil değildir . Örneğin, gaz halindeki su durumunda durum budur. Yine de, bu koşullar altında varlığı resmi olsa bile , sıvı suyun buharlaşma entalpisini dikkate alarak belirlenen 298 K'deki standart oluşum entalpisinin değerini verdik .
Hess yasası
Standart oluşum entalpisinin avantajı, reaksiyona dahil olan her bir reaktan ve ürünü bilerek herhangi bir reaksiyonun hesaplanmasını mümkün kılmasıdır . Bu, Hess yasası tarafından verilmektedir .
ΔrH(T)0 {\ displaystyle \ Delta _ {r} H _ {(T)} ^ {0} ~}ΔHf(T)0 {\ displaystyle \ Delta H_ {f (T)} ^ {0} ~}
Denge denklemi aşağıdaki gibi olan bir kimyasal reaksiyonu düşünün:
ν1AT1+ν2AT2+...νbenATben⇌...νjATj {\ displaystyle \ nu _ {1} A_ {1} + \ nu _ {2} A_ {2} + ... \ nu _ {i} A_ {i} \ rightleftharpoons ... \ nu _ {j} A_ {j} ~}
reaktifler (i) .................................... ürünler (j)
T'deki standart reaksiyon entalpisi şuna eşittir:
ΔrH(T)0=∑jνjΔHf,j(T)0-∑benνbenΔHf,ben(T)0 {\ displaystyle \ Delta _ {r} H _ {(T)} ^ {0} = \ toplamı _ {j} \ nu _ {j} \ Delta H_ {f, j (T)} ^ {0} - \ toplam _ {i} \ nu _ {i} \ Delta H_ {f, i (T)} ^ {0} ~}
Notlar:
- Bu ilişkiler genellikle basitleştirilmiş ancak daha az açık olan aşağıdaki ifadelerle ifade edilir.
0=∑benνbenATben {\ displaystyle 0 = \ toplam _ {i} \ nu _ {i} A_ {i} ~} (denge denklemi.)
ΔrH(T)0=∑benνbenΔHf,ben(T)0 {\ displaystyle \ Delta _ {r} H _ {(T)} ^ {0} = \ toplamı _ {i} \ nu _ {i} \ Delta H_ {f, i (T)} ^ {0} ~}
- Ürünler artık ayırt edilir reaktifler ve stokiyometrik katsayıları cebirsel belirtilmiştir: ürünler için pozitif, reaktifler için negatif.
Uyarılar
- Aynı şekilde ve aynı nedenlerle, T'de standart bir serbest oluşum entalpisi tanımlanmıştır : değerleri çoğu bileşik için 298 K referans sıcaklığında tablo haline getirilmiştir. Bu değerler bunu mümkün kılar. 298 K'da l ' standart serbest reaksiyon entalpisini hesaplamak için :ΔGf(T)0 {\ displaystyle \ Delta G_ {f (T)} ^ {0} ~}ΔrG2980 {\ displaystyle \ Delta _ {r} G_ {298} ^ {0} ~}
ΔrG2980=∑benνbenΔGf,ben(298)0 {\ displaystyle \ Delta _ {r} G_ {298} ^ {0} = \ toplamı _ {i} \ nu _ {i} \ Delta G_ {f, i (298)} ^ {0} ~}Bu denge sabitine erişime izin verir (bkz.
Kimyasal denge ).
K(298) {\ displaystyle K _ {(298)} ~}- Öte yandan, saf bir cismin entropisi mutlak bir şekilde hesaplanabilir (bkz . Saf cismin entropisi ), bu nedenle standart bir oluşum entropisini tanımlamak gerekli değildir. 298 K'daki standart molar entropiler: doğrudan tablolaştırılmıştır. Standart reaksiyon entropisinin 298 K'da hesaplanmasına izin verirler :S(298)0 {\ displaystyle S _ {(298)} ^ {0} ~}ΔrS2980 {\ displaystyle \ Delta _ {r} S_ {298} ^ {0} ~}
ΔrS2980=∑benνben.Sben(298)0 {\ displaystyle \ Delta _ {r} S_ {298} ^ {0} = \ toplam _ {i} \ nu _ {i} .S_ {i (298)} ^ {0} ~}Ayrıca görün
Notlar ve referanslar
-
Termodinamik tablolar, Müşterek Ordu-Deniz Kuvvetleri-NASA-Hava Kuvvetleri (JANNAF), Teşkilatlar Arası Sevk Komitesi.
-
Ribaud ve Manson, Hava Bakanlığı, 1961.
<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">