Entalpia standard di formazione
L'entalpia standard di formazione ΔHf° di un composto a una certa temperatura è la variazione di entalpia che accompagna la formazione di una quantità di quella sostanza a partire dai suoi componenti elementari, al loro stato standard (definizione IUPAC), cioè presi puri nella loro forma più stabile alla temperatura d'interesse e alla pressione standard (spesso definita come 1 bar).
Descrizione Modifica
A rigore lo stato standard termodinamico dipende dalla temperatura d'interesse (normalmente a temperatura ambiente), che non rientra nella definizione IUPAC. I valori sono tabulati molto spesso come entalpia di formazione standard alla temperatura di 298,15 K (25 °C) e sono espressi in kJ/mol.
Tutti gli elementi nel loro stato standard, quindi puri nella forma più stabile alla temperatura di interesse e alla pressione di stato-standard, hanno zero come valore di entalpia di formazione standard. Così per esempio l'ossigeno nello stato di gas, il carbonio nello stato solido di grafite, ecc. L'entalpia di formazione standard è negativa se la reazione di formazione del composto è esotermica, mentre è positiva se la reazione di formazione del composto è endotermica.
L'entalpia standard di formazione è una funzione di stato termodinamica. Essa è quindi equivalente alla somma dei diversi processi di reazioni di sintesi compresi nel Ciclo di Born-Haber.
Esempio Modifica
Ad esempio, per calcolare l'entalpia standard di formazione del cloruro di sodio si usa la reazione seguente:
Questo processo è costituito da sotto-processi separati, ognuno dei quali possiede la propria entalpia. Quindi, occorre calcolare:
- l'entalpia di atomizzazione standard di sodio solido;
- la prima energia di ionizzazione del sodio gassoso;
- l'entalpia standard di atomizzazione del gas cloro;
- l'affinità elettronica degli atomi di cloro;
- l'entalpia della matrice di atomi del cloruro di sodio.
La somma di tutti questi valori dà l'entalpia di formazione standard del cloruro di sodio (legge di Hess).
