3.6:熱化学

はじめに

生成の標準エンタルピーは、物質の一モルがその純粋な要素から標準条件下で作成されたときに放出または消費されるエネルギーの尺度である。 形成の標準エンタルピーの記号はΔHfである。

  • Δ=エンタルピーの変化
  • o=程度は、それが標準的なエンタルピー変化であることを意味します。,
  • f=fは物質がその元素から形成されることを示す

以下に示す標準エンタルピー変化(エンタルピーが状態関数であることに由来する)の式が一般的に使用されている。

\

この式は本質的に、生成の標準エンタルピー変化は、生成物の形成の標準エンタルピーの合計から反応物の形成の標準エンタルピーの合計を差し引いたものに等しいと述べている。,

純粋な要素の形成の標準エンタルピーは、その標準エンタルピー形成がゼロである参照形式である。

炭素はグラファイトとダイヤモンドとして自然に存在します。 グラファイトとダイヤモンドのエンタルピー差は大きすぎて、どちらもゼロの生成の標準エンタルピーを持つことができない。 どの形態がゼロであるかを決定するために、より安定な形態の炭素が選択される。 これは最低エンタルピーを持つ形式でもあるので、黒鉛はゼロに等しい標準的な形成エンタルピーを持っています。 表1は、様々な化合物の形成の標準的なエンタルピーのサンプル値を提供します。,

すべての値の単位はkJ/molであり、物理条件は298.15kと1気圧であり、”標準状態”と呼ばれます。”これらは、形成の標準的なエンタルピーの値が典型的に与えられる条件である。 形成の標準的なエンタルピーの価値の大半が発熱、または否定的である間、形成の間に実際に環境からのエネルギーを要求するN2O4(g)のような少数

例\(\PageIndex{2}\)

Br2(l)とBr2(g)の間の298です。,15K、どの物質が形成の非ゼロ標準エンタルピーを持っていますか?

Br2(l)はより安定な形であり、エンタルピーが低いことを意味し、Br2(l)はΔHf=0である。 したがって、Br2(g)は非ゼロの標準形成エンタルピーを持っています。

注意:要素リンはユニークなケースであること。 リン中の基準形態は、最も安定な形態である赤リンではなく、より安定でない形態である白リンである。

形成の標準的なエンタルピーは正または負のいずれかであり得ることを思い出してください。,

キルヒホッフの法則は、温度変化による反応の変化のエンタルピーを記述します。 一般に、任意の物質のエンタルピーは温度とともに増加し、これは生成物および反応物のエンタルピーの両方が増加することを意味する。 反応の全体的なエンタルピーは、生成物および反応物のエンタルピーの増加が異なる場合に変化する。

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