Пример. 1. Водород при стандартных условиях газ, энтальпия образования газообразного водорода DfН0298= 0 кДж/моль

1. Водород при стандартных условиях газ, энтальпия образования газообразного водорода D _fН ⁰₂₉₈= 0 кДж/моль.

2. Ртуть при стандартных условиях жидкость, энтальпия образования жидкой ртути D _fН ⁰₂₉₈= 0 кДж/моль.

3. Углерод при 298 К может существовать в нескольких модификациях, например в виде графита и алмаза. Так как графит устойчивее алмаза, то (D _fН ⁰₂₉₈)_графит = 0 кДж/моль, а (D _fН ⁰₂₉₈)_алмаз = 1, 83 кДж/моль.

Тогда стандартнаяэнтальпия образования сложных веществ (теплота образования) является количеством теплоты, которое поглощается или выделяется при образовании в стандартных условиях одного моля сложного вещества из простых веществ, взятых в наиболее устойчивой модификации:

1/2 А₂ + 1/2 В₂ = АВ + D _fН ⁰₂₉₈.

Стандартная энтальпия образования веществ обозначается D _fН ⁰₂₉₈ [кДж/моль]; индекс f происходит от англ. formation – образование. Известные значения стандартных энтальпий образования веществ приведены в справочной литературе, в разделе термодинамические характеристики веществ.

Теплота сгорания – это количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании одного моля вещества при стандартных условиях. Полным сгоранием является реакция взаимодействия исходного вещества и кислорода с образованием продуктов окисления атомов, входящих в молекулу вещества. Принято считать, что продуктами окисления углерода, водорода, азота, галогенов (Hal), металлов (Ме) будут являться соответственно CO₂, H₂O (жидкость), N₂, HHal, Me _x O _y.

Пример. Реакция полного сгорания вещества C _c H _h N _n O _o F _f имеет вид

C _c H _h N _n O _o F _f + x O₂ = c CO₂ + () H₂O + N₂ + f HF.

Стандартная энтальпия сгорания веществ обозначается D _сН ⁰₂₉₈, [кДж/моль]; индекс с происходит от английского combustion – сгорание.

Следствия из закона Гесса. Теплоты образования и сгорания веществ широко используют при определении тепловых эффектов химических реакций. Расчеты проводят на основании следствий из закона Гесса.

Первое следствие: тепловой эффект реакции равен разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ с учетом числа молей реагирующих веществ:

D _rН ⁰₂₉₈=(å n _i D _fН ⁰ _i)_{продукты}–(å n _i D _fН ⁰ _i)_{исх. вещества}.

Для реакции n _аA + n _bB = n _сC + n _dD тепловой эффект рассчитывается по уравнению

D _rН ⁰₂₉₈=(n _c × D _fН ⁰ _C + n _d × D _fН ⁰ _D )–(n _a × D _fН ⁰ _A + n _b × D _fН ⁰ _B ).

Второе следствие: тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот сгорания исходных веществ и суммой теплот сгорания продуктов реакции с учетом числа молей реагирующих веществ: D _rН ⁰₂₉₈=(å n _i × D _cН ⁰ _i) _{исх. вещества} –(å n _i × D _cН ⁰ _i ) _{продукты} .

Для реакции n _аA + n _bB = n _сC + n _dD тепловой эффект рассчитывается по уравнению

D _rН ⁰₂₉₈=(n _a × D _сН ⁰ _A + n _b × D _сН ⁰ _B)–(n _c × D _сН ⁰ _C + n _d × D _сН ⁰ _D).