Förbränningsentalpi
Förändringen i entalpi vid förbränning av 1 mol av ett ämne.
Vid standardtryck och -temperatur: Tecknas \(\Delta H^0_\mathrm{c}\) (från engelskans combustion), har enheten kJ/mol (eller ibland kJ).
Exempel: Förbränning av butangas, C4H10:
C4H10(g) + 6,5O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(l) \( \Delta H^0_\mathrm{c,C_4H_{10}} = -2878\mathrm{kJ/mol}\)
Eftersom reaktionen är exoterm kan vi också skriva:
C4H10(g) + 6,5O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(l) + 2878kJ
Cigarettändare innehåller butangas.
Bildningsentalpi
Förändringen i entalpi vid bildning av 1 mol av ett ämne ur grundämnena i standardtillståndet.
Vid standardtryck och -temperatur: Tecknas \(\Delta H^0_\mathrm{f}\) (från engelskans formation), har enheten kJ/mol (eller ibland kJ).
Bildning av metan ur kol och vätgas:
C(s) + 2H2(g) → CH4(g) \(\Delta H^0_\mathrm{f,CH_4} = -74,9\mathrm{kJ/mol}\)
Eftersom reaktionen är exoterm kan vi också skriva:
C(s) + 2H2(g) → CH4(g) + 74,9kJ
Entalpiförändringen ur bildningsentalpier
Man kan beräkna förändringen i entalpi för en reaktion, \(\Delta H\), med hjälp av de ingående ämnenas bildningsentalpier.
\[\Delta H = \sum \Delta H^0_\mathrm{f,produkter} - \sum \Delta H^0_\mathrm{f,reaktanter}\]
Exempel
Beräkna förbränningsentalpin för bensen, C6H6, när följande bildningsentalpier är kända:
\(\Delta H^0_\mathrm{f,C_6H_6} = 49\mathrm{kJ/mol} \\ \Delta H^0_\mathrm{f,O_2} = 0\mathrm{kJ/mol} \\ \Delta H^0_\mathrm{f,CO_2} = -394\mathrm{kJ/mol} \\ \Delta H^0_\mathrm{f,H_2O} = -286\mathrm{kJ/mol}\)
OBS: Eftersom beräkning av bildningsentalpin utgår från grundämnen i standardtillstånd, blir \(\Delta H^0_\mathrm{f} = 0\mathrm{kJ/mol}\) för dem, som till exempel \(\Delta H^0_\mathrm{f,O_2} = 0\mathrm{kJ/mol}\) ovan.
Lösning
C6H6(g) + 7,5O2(g) → 6CO2(g) + 3H2O(l)
OBS: Förbränningsentalpin gäller för förbränning av 1 mol av ämnet. Därför måste reaktionsformeln ovan balanseras så att koefficienten 1 hamnar framför C6H6.
\[\begin{aligned}\Delta H^0_\mathrm{c,C_6H_6} &= \sum \Delta H^0_\mathrm{f,produkter} - \sum \Delta H^0_\mathrm{f,reaktanter} = \\ &= \left( 6 \cdot \Delta H^0_\mathrm{f,CO_2} + 3 \Delta H^0_\mathrm{f,H_2O}\right) - \left(\Delta H^0_\mathrm{f,C_6H_6} + 7,5\Delta H^0_\mathrm{f,O_2}\right) \\ &= \left( 6 \cdot (-394) + 3 \cdot (-286)\right)\mathrm{kJ/mol} - \left(49 + 7,5 \cdot 0\right)\mathrm{kJ/mol} = \\ &= −3271\mathrm{kJ/mol}\end{aligned}\]
Svar: \(\Delta H^0_\mathrm{c,C_6H_6} = −3271\mathrm{kJ/mol}\)
