Введение

Разность энтальпии вследствие химической реакции, приведённая к стандартным состояниям. Стандартная энтальпия реакции (обозначаемая ΔH°) для химической реакции представляет собой разницу между суммарными молярными энтальпиями продуктов и суммарными молярными энтальпиями реагентов, рассчитанную для веществ, находящихся в их стандартных состояниях. Это значение может быть приблизительно интерпретировано как сумма энергий разрывающихся и образующихся химических связей. Для общей химической реакции

стандартная энтальпия реакции ΔH° связана со стандартными энтальпиями образования ΔH°f реагентов и продуктов следующим уравнением:

В этом уравнении ν – стехиометрические коэффициенты каждого продукта и реагента. Стандартная энтальпия образования, которая определена для большого числа веществ, представляет собой изменение энтальпии при образовании 1 моля вещества из его элементов в стандартных состояниях. Стандартные состояния могут быть определены при любой температуре и давлении, поэтому всегда должны быть указаны стандартная температура и давление. Большинство значений стандартных термохимических данных табулированы при (25°C, 1 бар) или (25°C, 1 атм). Для ионов в водном растворе стандартное состояние часто выбирается таким образом, чтобы водный ион H+ при концентрации ровно 1 моль/литр имел стандартную энтальпию образования, равную нулю, что позволяет табулировать стандартные энтальпии для катионов и анионов при той же стандартной концентрации. Эта условность согласуется с использованием стандартного водородного электрода в электрохимии. Однако существуют и другие распространённые варианты в некоторых областях, включая стандартную концентрацию для H+ равную точно 1 моль/(кг растворителя) (широко используемую в химической инженерии) и 1 моль/л (используемую в биохимии). Поэтому важно указывать, какое значение стандартной концентрации используется при обращении к таблицам энтальпий образования.

Введение

Две начальные термодинамические системы, каждая из которых изолирована в своем отдельном состоянии внутреннего термодинамического равновесия, могут быть объединены в одну новую конечную изолированную термодинамическую систему посредством термодинамической операции. Если начальные системы различаются по химическому составу, то установление термодинамического равновесия в конечной системе может быть результатом химической реакции. Альтернативно, изолированная термодинамическая система в отсутствие катализатора может находиться в метастабильном равновесии; введение катализатора или другая термодинамическая операция, например, создание искры, может инициировать химическую реакцию. Химическая реакция, как правило, преобразует часть химической потенциальной энергии в тепловую. Если объединенная система остается изолированной, ее внутренняя энергия не изменяется. Однако эта тепловая энергия проявляется в изменениях нехимических переменных состояния (таких как температура, давление, объем) объединенной системы, а также в изменениях числа молей химических компонентов, описывающих химическую реакцию. Внутренняя энергия определяется относительно некоторого стандартного состояния. При проведении соответствующих термодинамических операций химические компоненты конечной системы могут быть переведены в свои стандартные состояния, с передачей энергии в виде тепла или посредством термодинамической работы, которую можно измерить или рассчитать на основе измерений нехимических переменных состояния. Следовательно, расчет стандартной энтальпии реакции является наиболее распространенным способом количественной оценки преобразования химической потенциальной энергии в тепловую.