Стандартною теплотою (ентальпією) утворення речовини - DН°утв(речов.) називається тепловий ефект реакції утворення 1 моля цієї речовини з простих речовин за стандартних умов.
Теплота утворення простої речовини (найбільш стійкої гомосполуки елемента у характерному агрегатному стані при Р = 1атм, Т = 298 К) дорівнює 0. Наприклад, з сполук Оксигену О(г.), О2(г.), О3(г.) простою речовиною є О2, тому DН°утв (О2) = 0.
Так, з чотирьох реакцій одержання плюмбум оксиду (IV):
Рb (кр.) + О2 (г.) ® РbО2 (кр.) , DН°реак = − 277 кДж;
Рb (розплав) + О2 (г.) ® РbО2 (кр.), DН°реак = − 281 кДж;
РbО (кр.) + 1/2 О2 (г.) ® РbО2 (кр.), DН°реак = − 57 кДж;
1/3Рb3О4 (кр.) +1/3 О2 (г.) ® РbО2 (кр.), DН°реак= − 96 кДж
тільки перша відповідає стандартній теплоті утворення. Стандартні ентальпії утворення наведені у таблицях і можуть бути мірою стійкості подібних сполук. Наприклад: маємо ряд сполук
Речовина NH3 (г.) РН3 (г.) AsH3 (г.) SbН3 (г.)
DН° кДж/ моль -46,15 +12,96 +66,38 +145,0
У цьому ряді утворення амоніаку супроводжується екзотермічним ефектом (DН°< 0), три наступних гідриди з ендотермічними сполуками ( DН°> 0 ), причому величина цього ефекту зростає з порядковим номером хімічного елемента. З практики відомо, що газоподібний аміак – стійка сполука, РН3 та AsH3 – малостійкі речовини, а SbН3 розкладається під час одержання і теплота його утворення може бути вирахувана тільки непрямим шляхом.
Стандартною теплотою (ентальпією) згоряння речовини -DН°згор (речов.) називається тепловий ефект реакції повного окиснення (тобто окиснення до вищих оксидів) 1 моля цієї речовини. Теплоти згоряння вищих оксидів, наприклад, DН°згор (СО2), DН°згор (Fe2O3), DН°згор (SO3), дорівнюють 0.
Теплоти утворення і теплоти згоряння речовин виражаються у кДж/моль або кКал/моль.
Розрахунки теплових ефектів реакцій
Всі способи розрахунку теплових ефектів базуються на законі Гесса.
1.Тепловий ефект реакції дорівнює сумі теплот утворення продуктів реакції за винятком суми утворення вихідних речовин.
DНореак = S (DНоутв)прод - S (DНоутв)вих. реч.
Приклад 1. Реакції згоряння етану відповідає термохімічне рівняння
С2Н6(г.) + 3,5 О2 (г.) ® 2СО2 (г.) + 3Н2О (р.); DНореак = - 1559,9 кДж.