Entalpia di formazione

Cos'è l'entalpia di formazione

L'entalpia di formazione di una sostanza è la variazione di entalpia della reazione chimica che forma una mole della sostanza a partire dai suoi elementi. Si indica con il simbolo Hf.

Se il composto (prodotto) e gli elementi (reagenti) sono allo stato standard, è detta entalpia standard di formazione della sostanza (H°f).

Come si calcola l'entalpia di formazione

Per convenzione gli elementi chimici allo stato standard hanno valore zero, poiché non è possibile misurare il valore assoluto dell'entalpia.

Esempio. L'entalpia di formazione di una molecola di ossigeno (O2) o di idrogeno (H2) è zero. $$ H_f = 0 $$ Bisogna però fare attenzione, questo vale solo se l'elemento o la molecola è stabile. Quindi, un singolo atomo di idrogeno (H) o di ossigeno (O) non ha entalpia di formazione pari a zero. Soltanto le molecole O2 e H2 hanno il valore nullo perché sono stabili.

Dopo aver assegnato le entalpie di formazione degli elementi, si calcolano le entalpie di formazione dei composti.

Un esempio pratico

Una molecola d'acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno.

L'equazione termochimica di formazione di una mole d'acqua è la seguente:

$$ H_2 (g) + \frac{1}{2} O_2 (g) \rightarrow H_2O (l) \:\:\:\: \Delta H=-285 \:kJ / mol $$

L'entalpia di formazione della reazione è

$$ \Delta H_f= H_{H2O} - (H_{H2} + \frac{1}{2} H_{O2} ) =-285 \:kJ / mol $$

Per convenzione l'entalpia standard della molecola di idrogeno e della molecola di ossigeno è pari a zero.

$$ \Delta H_f = H_{H2O} - (0 + 0 ) =-285 \:kJ / mol $$

$$ \Delta H_f = H_{H2O} =-285 \:kJ / mol $$

Quindi, l'entalpia di formazione dell'acqua è -285 kJ/mol.

L'entalpia standard di formazione di alcuni composti

In questa tabella ho elencato l'entalpia standard di formazione di alcuni composti

Composto Entalpia di formazione
ΔH°f (kJ/mol)
CO2 (g) -393
H2O (l) -285
H2O (g) -241
NO (g) +90
NO2 (g) +33
SO2 (g) -297
SO3 (g) -395

Nel caso degli elementi l'entalpia di formazione è paro a zero per convenzione.

Elementi Entalpia di formazione
ΔH°f (kJ/mol)
C (s) 0
Cl2 (g) 0
F2(g) 0
H2(g) 0
I2(g) 0
N2(g) 0
O2 (g) 0
P (s) 0
S (s) 0

E così via.


 
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