Entalpia padrão de formação

O calor de formação , ou entalpia padrão de formação (ΔH_f⁰) de um composto químico é a variação da entalpia da reação de formação deste composto a partir de suas espécies elementares que o compõem, ou seja, é a energia liberada ou absorvida pela reação de formação de compostos. A reação de formação de composto consiste na formação do composto em questão a partir dos seus elementos na sua forma alotrópica mais estável em condições Condições padrão de temperatura e pressão (${\displaystyle T=298K}$ e ${\displaystyle P=101,35kPa}$)

A unidade da variação de entalpia no SI é kJ/mol.

Quando a entalpia de formação é omitida na equação química da reação, significa que foi medida na temperatura de 298 K e pressão de 1 atm.

A fórmula para calcular a Entalpia de Formação é dada por:

${\displaystyle \Delta H=H_{produtos}-H_{reagentes}}$

Exemplo: A entalpia de formação da água, formada por hidrogênio e oxigênio, é equivalente a entalpia da reação de hidrogênio diatômico com oxigênio diatômico, ambos gasosos:

${\displaystyle {\ce {H2(g) + 1/2O2(g)->H2O(l)}}}$ ${\displaystyle \Delta _{f}H=-285,5kJ/mol}$

Significa que a formação de 1 mol de água (6,02 x 10²³ moléculas = 18 gramas), pela ligação de 1/2 mol de oxigênio gasoso (${\displaystyle {1 \over 2}\times N_{a}=16g}$, sendo ${\displaystyle N_{a}}$ a constante de avogadro), com 1 mol de hidrogênio (${\displaystyle 1\times N_{a}=2g}$), no estado líquido, à temperatura de 298 K e 1 atm libera ${\displaystyle 285,5kJ/mol}$ de energia calorífica.

Para várias substâncias, a reação de formação pode ser considerada como a soma de reações mais simples, real ou fictícia. A entalpia de reação pode ser analisada aplicando a Lei de Hess, que afirma que a soma das mudanças de entalpia para uma série de etapas de reação individuais é igual à mudança de entalpia da reação global.

A entalpia de formação das espécies químicas elementares, nas mesmas condições, é arbitrada como sendo zero. Exemplos:

• Hidrogênio: H₂ (g)
• Hélio: He (g)
• Carbono: C (grafite)
• Nitrogênio: N₂ (g)
• Oxigénio: O₂ (g)
• Flúor: F₂ (g)
• Cloro: Cl₂ (g)
• Bromo: Br₂ (l)
• Iodo: I₂ (s)
• Fósforo: P (branco)
• Enxofre: S (rômbico)

Referências