Стандартная молярная энтальпия образования
Стандартной молярной энтальпией образования вещества ΔH о6р, m (298 К) называется изменение энтальпии при образовании одного моля данного вещества из входящих в него элементов в их стандартных состояниях при температуре 298 К и давлении одна атмосфера.
Сопоставим это определение с приведенными выше примерами. Мы убедились,
что окисление водорода можно представить по меньшей мере тремя различными стехиометрическими уравнениями. Таким образом, нам известны по меньшей мере три разные стандартные молярные энтальпии:
а) ΔН°т {298 К, 2Н20(ж.)} = - 571,6 кДж/моль
б) ΔН°т {298 К, Н20(ж.)} = - 285,8 кДж/моль
в) ΔН°т{298 К, H2O(T.)} = - 241,8 кДж/моль
Какое же из этих значений соответствует стандартной молярной энтальпии образования воды? Значение (в) не может соответствовать ему, поскольку стандартным состоянием воды при 298 К не является парообразное (газообразное) состояние, соответствующее обозначению Н20(г.). Стандартная молярная энтальпия образования воды может иметь одно из двух оставшихся значений, различие между которыми определяется тем, как записано уравнение реакции. Однако, поскольку в приведенном выше определении стандартной молярной энтальпии образования указано, что оно соответствует изменению энтальпии в расчете на один моль образующегося вещества, следует выбрать вариант (б). Таким образом, стандартная молярная энтальпия образования воды = — 285,8 кДж/моль.
В табл. 5.1 указаны стандартные молярные энтальпии образования некоторых распространенных веществ в их стандартных состояниях. Обратим внимание, что в таблицу включены не только вещества, но и некоторые ионы. Ионы и многие соединения не могут быть получены прямым синтезом из образующих их элементов. Однако их стандартные энтальпии образования можно вычислить с помощью закона Гесса (с которым мы познакомимся в разд. 5.3).
Большинство соединений характеризуются отрицательными энтальпиями образования. Поэтому их называют экзотермическими соединениями. Лишь немногие соединения имеют положительную энтальпию образования. Они называются эндотермическими соединениями. Примером эндотермического соединения является бензол.
Следует обратить внимание на то обстоятельство, что энтальпии образования твердых соединений, как правило, имеют большие (по абсолютной величине) отрицательные значения, чем энтальпии образования газов. Стандартная молярная энтальпия образования какого-либо вещества или иона является мерой его устойчивости по сравнению с элементами, образующими данное соединение. Чем больше (по абсолютной величине) отрицательное значение энтальпии образования соединения, тем устойчивее это соединение.
По определению стандартная молярная энтальпия образования любого элемента в его стандартном состоянии при 298 К равна нулю. Например, ΔH {298 К, 02(г.)} = 0.
Таблица 5.1. Стандартные молярные энтальпии образования
Вещество |
ΔН(298 К), кДж/моль |
Вещество |
Д298 К), кДж/моль |
AgCl (тв.) |
-127,1 |
NH3 (г.) |
-46,1 |
Al2O3 (тв.) |
-1676 |
SO2 (г.) |
-296,8 |
CaCO3 (тв.) |
-1206 |
SO4- (водн.) |
-909,3 |
CO2 (г.) |
-393,5 |
Zn2+ (водн.) |
-152,4 |
CuSO4 (тв.) HCl (г.) |
-770 |
CH4 (г.) |
-74,8 |
-92,3 |
C2H6 (г.) |
-84,7 |
|
HCl (водн.) |
-167,2 |
CHCl3 (ж.) |
-135,4 |
H2O (ж.) |
-285,8 |
C2H5OH (ж.) |
-277,6 |
H2O (г.) |
-241,8 |
CH3COOH (ж.) k |
-484,2 |
MgO (тв.) Na+ (водн.) |
-601,8 |
C6H12O6 (тв.) |
-1274 |
-240,1 |
C12H22O11 (тв.) |
-2222 |
Оглавление: