Standardbildungsenthalpie

Die Enthalpieänderung einer Reaktion kann mit einem Kalorimeter gemessen werden, oder es kann berechnet werden durch den Enthalpieunterschied zwischen den Reaktanten und den Produkten. Die absoluten Enthalpien der Reaktanten und Produkten können nicht direkt gemessen werden;daher, verwenden Chemiker im Allgemeinen die Änderung der Enthalpie oder Delta H, relativ zu einer Referenzsubstanz in einem definiertem Standardzustand. Der Standardzustand wird durch einen bestimmten Satz von Bedingungen definiert.

Dazu gehört eine bestimmte Temperatur, normalerweise 25 Grad Celsius oder 298 Kelvin, und ein konstanter Druck von 1 bar für Gase. Für Lösungen ist der Standardzustand eine 1-molare Konzentration eines reinen gelösten Stoffes in einem Lösungsmittel. Der Standardzustand für einen Stoff umfasst auch den physikalischen Zustand der Materie in dem der Stoff unter diesen Bedingungen existiert.

Zum Beispiel Natriumchlorid als Feststoff, Quecksilber als Flüssigkeit, oder Helium als Gas. Wenn ein Element in mehr als einer Form unter diesen Bedingungen existiert, ist die stabilste Form des Elements als sein Standardzustand definiert. Zum Beispiel kann Kohlenstoff in Form von Graphitkristallen oder als Diamant vorliegen, aber Graphit ist die stabilste Form und damit den Standardzustand von Kohlenstoff.

Wenn Elemente in ihren Standardzuständen miteinander reagieren um 1 Mol einer reinen Verbindung zu bilden, wird die Enthalpie der Reaktion die Standardenthalpie, oder Standardwärme der Bildung bezeichnet. Dies wird mit delta H null bezeichnet, tiefgestellt f, wobei null die Standardzustände der teilnehmenden Elemente angibt, während f die Bildung anzeigt. Die Standardbildungsenthalpie für reine Elemente unter Standardzustandsbedingungen ist immer Null, weil es keine Reaktion gibt, und daher keine Änderung der Enthalpie, wenn das Element bereits in seinem Standardzustand ist.

Die Werte der Standardenthalpie der Bildung in Kilojoule pro Mol für eine Verbindung sind in Referenztabellen zu finden. Diese Substanzen umfassen Elemente in nicht standardisierten Zuständen, wie z. B.gasförmiges Natrium, und Verbindungen wie Natriumchlorid.

Die Standard-Enthalpieänderung einer Reaktion kann aus der Differenz der Produkte und Reaktanten berechnet werden, die ihrerseits unter Verwendung der Enthalpiewerte aus der Referenztabelle berechnet werden.