Entalpia standard di formazione

La variazione di entalpia di una reazione può essere misurata utilizzando un calorimetro, oppure può essere trovata calcolando la differenza di entalpia fra i reagenti e i prodotti. Tuttavia, le entalpie assolute dei reagenti e dei prodotti non possono essere misurate direttamente;pertanto, i chimici generalmente utilizzano la variazione di entalpia, o delta H, relativa ad una sostanza di riferimento in uno stato standard concordato. Lo stato standard è definito da un insieme specifico di condizioni.

Ciò include una temperatura impostata, di solito a 25 gradi Celsius o 298 Kelvin, e una pressione costante di 1 bar per i gas. Per quanto riguarda le soluzioni, lo stato standard è una concentrazione molare di un soluto puro in un solvente. Lo stato standard per una sostanza include anche lo stato fisico della materia in cui la sostanza esiste, a determinate condizioni.

Per esempio, cloruro di sodio come solido, mercurio come liquido o elio come gas. Se un elemento esiste in più di una forma in queste condizioni, la forma più stabile dell'elemento è definita come stato standard. Per esempio, il carbonio può esistere come cristalli di grafite o come diamante, ma la grafite è la forma più stabile e dunque lo stato standard del carbonio.

Quando gli elementi nei loro stati standard si combinano per formare 1 mole di un composto puro, l'entalpia della reazione è detta entalpia standard, o calore standard di formazione. Questo è denotato da delta H zero, pedice f, dove zero indica gli stati standard degli elementi costitutivi, mentre f indica la formazione. L'entalpia standard di formazione per elementi puri in condizioni di stato standard è sempre zero perché non c'è reazione, e dunque nessuna variazione di entalpia, quando l'elemento è già nel suo stato standard.

I valori dell'entalpia standard di formazione in kilojoule per mole per un composto possono essere trovati nelle tabelle di riferimento. Queste sostanze includono elementi in stati non standard, come il sodio gassoso, e composti, come il cloruro di sodio. La variazione di entalpia standard di una reazione può essere calcolata dalla differenza di prodotti e reagenti, che a sua volta può essere calcolata utilizzando i valori di entalpia dalla tabella di riferimento.