Entalpia padrão de formação

Entalpia para a formação de fluoreto de litio, segundo lei de Hess

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 ($T=298K$ e $P=101,35kPa$)

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:

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

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:

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})+\frac{1}{2}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2(\mathrm{g})⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$ ${\mathrm{\Delta }}_{f}H=-285,5kJ/mol$

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 ($\frac{1}{2}\times N_a=16g$, sendo $N_a$ a constante de avogadro), com 1 mol de hidrogênio ($1\times N_a=2g$), no estado líquido, à temperatura de 298 K e 1 atm libera $285,5kJ/mol$ de energia calorífica.

Lei de Hess

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)