Определенные таким образом энтальпии образования веществ называются стандартными энтальпиями образования (DНо298). Они измеряются в кДж/моль.
Теплоты или энтальпии образования простых веществ приняли равными нулю. Если химический элемент может образовать несколько простых веществ, то нулю равна энтальпия образования только его самой устойчивой аллотропной модификации при стандартных условиях. Теплоты образования остальных модификаций не равны нулю.
Например, химический элемент кислород образует 2 простых вещества: О2 (кислород) и О3 (озон). При этом
DНо298 (О2 (г) = 0, а DНо298 (О3 (г) = 142,256 кДж/моль.
Для углерода
DНо298(С графит) = 0, а DНо298(С алмаз) = 1,828 кДж/моль (табл. 1).
Таким образом, если известны теплоты или энтальпии образования конечных и исходных веществ, тепловой эффект химической реакции можно рассчитать теоретически, т.е. не осуществляя ее.
Таблица 1.Стандартные энтальпии образования некоторых веществ (кДж/моль)
| Вещество | ∆H°298 | Вещество | ∆H°298 | Вещество | ∆H°298 | Вещество | ∆H°298 |
| Al(г.) Al3+ (р.) AlF3 (тв.) AlBr3 (тв.) Al2O3(тв.) Fe (г.) Fe3+(р.) FeO (тв.) Fe2O3 (тв.) Ca(OH)2(тв.) | 326,3 -530,0 -1510 -513,4 -1874 416,31 -46,39 -272,4 -822,2 -985,6 | Cl (г.) Cl-(р.) HCl(г.) HCl(р.) ClO2(г.) Cl2O(г.) HBr(г.) HI (г.) ICl (г.) CO2(г.) | 121,3 -167,2 -91,8 -166,9 75,7 -34,1 26,57 17,41 -393,5 | NH3 (г.) NH4+(р.) NH4Cl(тв.) N2H4(г.) NO (г.) NO2 (г.) N2O4 (г.) HNO3(г.) NO3-(р.) PCl3(ж.) | -45,8 -132,4 -314,2 95,4 90,4 34,2 9,66 -135,1 -207,5 -319 | H2O(г.) H2O(ж.) H2O(тв.) H+(р.) OH-(р.) O3 (г.) SO2 (г.) SO3 (г.) H2S (г.) CaO (тв.) | -241,82 -285,83 -291,85 -230,19 142,3 -296,9 -395,4 -20,15 -634,9 |
Покажем это на примерах следующих реакций:
1. Al2O3 (т) + 3SO3 (г) = Al2(SO4)3 (т)
DНо298(химической реакции) = DНо298 (Al2(SO4)3 (т)) – (DНо298 (Al2O3 (т) + 3DНо298 (SO3 (т)) = –3439 – (–1874 +3(–395,4) = –579,1 кДж.
2. 4 NH3 (г) + 5O2 (г) = 4NO(г) + 6H2O (ж)
DНо298(химической реакции) = 4DНо298 (NO (г)) + 6DНо298 (H2O (ж)– (4DНо298 (NH3 (г)) + 5DНо298 (O2 (г)) = 4 · 90,4 + 6 · (–285,8) – (4 ·
(–45,8) + 5 · 0) = 361,6 – 1714,8 + 183,2 = 1170 кДж.
Подавляющее большинство органических соединений нельзя синтезировать непосредственно из простых веществ, в связи с чем невозможно экспериментально определить теплоту образования этих соединений. Однако можно осуществить реакцию их полного сгорания.
Теплотой или энтальпией сгорания органического веществаназывается тепловой эффект реакции полного сгорания 1 моля данного соединения в кислороде (О2) до образования СО2 (г) и Н2О(ж).
Если в состав органического вещества кроме углерода, водорода и кислорода входят атомы других элементов (N, Cl, S, P), то продукты их окисления оговариваются отдельно. Например, оксиды SO2и Р2О5 для серы и фосфора и простые вещества N2иCl2для азота и хлора.
Теплоты сгорания негорючих неорганических веществ (H2O, CO2, O2, N2, F2, Cl2) приняты равными нулю.
Теплоты или энтальпии сгорания, как и теплоты образования веществ, определяют для стандартных условий и измеряют в кДж/моль.
Так, для реакции:
СН3СООН (ж) + С2Н5ОН (ж) = СН3СООС2Н5 (ж) + Н2О (ж)
DНо298(химической реакции) = DНо298 (сгор.) (СН3СООН (ж)) +
DНо298 (сгор.) (С2Н5ОН (ж))–DНо298 (сгор.) (СН3СООС2Н5 (ж)),
поскольку DНо298 (сгор.) (Н2О) = 0