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6.11: 標準生成エンタルピー

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Chemistry

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Standard Enthalpy of Formation
 
書き起こし

6.11: 標準生成エンタルピー

エンタルピー変化は通常、反応物と生成物が同じ条件にある反応について表されます。 標準状態とは、他の異なる条件で特性を決定するための基準となる、一般的に受け入れられる一連の条件のことです。 化学者にとって、 IUPAC 標準状態は 1バールの圧力下にある物質と 1 M の溶液を指し、温度を指定しません。 多くの熱化学表では、標準の状態が 1 atm の値が記載されています。 このようなわずかな圧力変化( 1 bar = 0.987 atm )では反応の Δ H はほとんど変化しないため、 Δ H 値(最も正確に測定された値を除いて)は、どちらのの標準条件で基本的に同じです。 エンタルピー変化記号の上付き "o" は、標準状態を示します。 通常の(技術的には標準ではない)温度は 298.15 K であるため、他の温度が指定されていない限り、この温度が想定されます。 したがって、この記号( Δ H ° )は、これらの条件下で発生する過程のエンタルピー変化を示すために使用されます。 (記号 Δ H は、非標準条件で発生した反応のエンタルピー変化を示すために使用される)。

燃焼反応、相転移、形成反応など、さまざまな種類の化学的・物理プロセスのエンタルピー変化が参考文献に掲載されています。 特定の反応に対するエンタルピー変化は、関与する物質の量に比例するため、それに基づいて報告されることがあります(すなわち、特定の量の反応物質の Δ Hとして報告される)。 ただし、 1 つの示量性( Δ H )を別の(物質の量)で除算し、量ごとの示強性 Δ H を報告すると、多くの場合、モル単位で「平均化」されます。  

標準生成エンタルピー

標準生成エンタルピー Δ Hf ° は、標準状態で最も安定した状態にある自由元素から純粋な物質 1 モルが形成される反応のエンタルピー変化です。 これらの値は、実行するのが現実的でない、または危険な化学反応や測定が困難な過程のエンタルピー変化を計算または予測する場合に特に便利です。 標準エンタルピーの値を使って、どの反応に対してもエンタルピーの変化を調べることができます。

CO2 g )生成の標準エンタルピーは -393.5 kJ/mol です。 これは発熱反応に対するエンタルピー変化です。  

1 atm と 25 ° C で反応を開始し(炭素はグラファイトで、これらの条件下で最も安定した炭素の形態)、同じく1 ATM と 25 ° C において 1モルの CO2 で反応を終了します。二酸化窒素NO2 g )の場合、 、 Δ Hf ° は 33.2 kJ/mol です。 これは吸熱反応に対するエンタルピー変化です。

この場合、標準生成エンタルピーは常に 1 モルの生成物 NO2 (g) を参照するため、 1/2 モルのN2 と 1 モルのCとの反応方程式は正しくなります。

定義上、最も安定した形で元素を形成する標準エンタルピーは、標準条件ではゼロになります。 例えば、炭素(グラフェン)、二原子酸素ガス、二原子窒素ガス、ナトリウム金属、液体水銀の標準エンタルピーは、標準条件下ではゼロです。

このテキストは 、 Openstax, Chemistry 2e, Section 5.3: Endalpy から引用しています。


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Standard Enthalpy Formation Calorimeter Enthalpy Change Reactants Products Reference Substance Standard State Temperature Pressure Molar Concentration Pure Solute Solvent Physical State Of Matter Stable Form Compound

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