Standart Oluşum Entalpisi

Entalpi değişiklikleri tipik olarak hem reaktanların hem de ürünlerin aynı koşullarda olduğu reaksiyonlar için tablo halinde verilmiştir. Standart bir durum, diğer farklı koşullar altında özelliklerin belirlenmesi için bir referans noktası olarak kullanılan, yaygın olarak kabul edilen bir dizi koşuldur. Kimyacılar için IUPAC standart durumu, 1 bar basınç altındaki malzemeleri ve 1 M’deki çözeltileri ifade eder ve bir sıcaklık belirtmez. Çoğu termokimyasal tablo, 1 atm standart durumdaki değerleri listeler. Bir reaksiyonun ΔH‘si basınçtaki bu kadar küçük değişikliklerle (1 bar = 0,987 atm) çok az değiştiğinden, ΔH değerleri (en hassas şekilde ölçülen değerler hariç), her iki standart koşul setinde de temelde aynıdır. Entalpi değişim sembolündeki üst simge “o”, standart durumu belirtir. Normal (ancak teknik olarak standart olmayan) sıcaklık 298,15 K olduğundan, başka bir sıcaklık belirtilmedikçe bu sıcaklık varsayılacaktır. Bu nedenle, (ΔH°) sembolü, bu koşullar altında meydana gelen bir süreç için entalpi değişikliğini belirtmek için kullanılır. (ΔH sembolü, standart olmayan koşullar altında meydana gelen bir reaksiyon için bir entalpi değişikliğini belirtmek için kullanılır.)

Yanma reaksiyonları, faz geçişleri ve oluşum reaksiyonları dahil olmak üzere birçok kimyasal ve fiziksel süreç için entalpi değişiklikleri referans literatürde mevcuttur. Belirli bir reaksiyon için entalpi değişikliği, ilgili maddelerin miktarlarıyla orantılı olduğundan, bu temelde rapor edilebilir (yani, belirli miktarlarda reaktanlar için ΔH olarak). Bununla birlikte, genellikle bir kapsamlı özelliği (ΔH) diğerine (madde miktarı) bölmek ve genellikle mol başına “normalize” edilmiş ΔH miktar başına yoğun bir değeri raporlamayı daha yararlı buluyoruz. 

Standart Oluşum Entalpisi

Standart oluşum entalpisi ΔH_f°, standart durum koşulları altında en kararlı hallerinde serbest elementlerden tam olarak 1 mol saf maddenin oluştuğu bir reaksiyon için entalpi değişimidir. Bu değerler, gerçekleştirilmesi pratik olmayan veya tehlikeli olan kimyasal reaksiyonlar için veya ölçüm yapmanın zor olduğu süreçler için entalpi değişikliklerini hesaplamak veya tahmin etmek için özellikle yararlıdır. Standart oluşum entalpilerinin bilinen değerleri kullanılarak, herhangi bir reaksiyon için entalpi değişimi belirlenebilir.

Standart CO₂ (g) oluşum entalpisi −393,5 kJ/mol’dür. Bu, ekzotermik reaksiyon için entalpi değişimidir: 

1 atm ve 25 °C’lik bir basınçta reaktanlarla başlayarak (karbonun grafit olarak mevcut olması, bu koşullar altında karbonun en kararlı formu) ve yine 1 atm ve 25 °C’de 1 mol CO₂ ile bitmektedir. Nitrojen dioksit için NO₂ (g), ΔH_f° 33,2 kJ/mol’dür. Bu, endotermik reaksiyon için entalpi değişimidir:

¹/₂ mol N₂ ve 1 mol O₂ içeren bir reaksiyon denklemi bu durumda doğrudur çünkü standart oluşum entalpisi her zaman 1 mol ürünü ifade eder: NO₂ (g).

Tanım olarak, bir elementin en kararlı formundaki standart oluşum entalpisi, standart koşullar altında sıfıra eşittir. Örneğin, standart koşullar altında karbon (grafen), diatomik oksijen gazı, diatomik nitrojen gazı, sodyum metali ve sıvı cıva oluşumunun standart entalpileri sıfırdır.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 5.3: Enthalpy.