Varför direkt beräkning är inte möjlig:
* Värme av formation är ett specifikt värde vid en specifik temperatur och tryck (vanligtvis standardförhållanden:298 K och 1 atm). Det representerar entalpiförändringen när en mol av ämnet bildas från dess element i deras standardtillstånd.
* entalpi är en tillståndsfunktion, vilket betyder att den endast beror på de initiala och slutliga tillstånden, inte den väg som tagits. Förändringen i entalpi (ΔH) beror emellertid på temperaturförändringen.
Hur man beräknar bildningsvärme vid en annan temperatur:
1. Kirchhoffs lag: Denna lag låter dig beräkna förändringen i entalpi (och därför förändringen i bildningsvärme) över ett temperaturområde. Det säger:
`` `
ΔH (T2) =ΔH (T1) + ∫ (T1 till T2) CP DT
`` `
Där:
* ΔH (T2) är entalpinförändringen (eller bildningsvärme) vid temperaturen T2
* ΔH (T1) är entalpinförändringen (eller bildningsvärme) vid temperaturen T1
* CP är den molära värmekapaciteten vid konstant tryck i ämnet. Detta värde kan variera med temperaturen, så du kan behöva använda ett medelvärde eller en mer detaljerad ekvation för CP.
2. Förfarande:
* få CP -värden: Hitta ämnets molvärmekapacitet vid konstant tryck (CP) över temperaturintervallet. Du kan hitta dessa värden i tabeller eller databaser.
* Integrera: Integrera CP -värdena över temperaturområdet (T1 till T2). Om CP är konstant är integrationen enkel. Om det varierar med temperaturen kan du behöva använda numeriska metoder eller en ekvation för CP som innehåller temperaturberoende.
* Beräkna ΔH (T2): Ersätt värdena i Kirchhoffs ekvation för att beräkna bildningsvärmen vid den nya temperaturen.
Exempel:
Låt oss säga att du har standardvärmen för bildning (ΔHF °) för CO2 vid 298 K. Du vill hitta bildningsvärmen vid 500 K.
1. Få CP -värden: Slå upp det genomsnittliga CP -värdet för CO2 mellan 298 K och 500 K.
2. Integrera: Beräkna integralen av CP över temperaturområdet (298 K till 500 K).
3. Tillämpa Kirchhoffs lag: Lägg till resultatet av integrationen till standardvärmen för bildning av CO2 (ΔHF °).
Viktiga överväganden:
* Noggrannhet för CP: Noggrannheten för din beräknade bildningsvärme beror starkt på noggrannheten för CP -data du använder.
* fasändringar: Om ämnet genomgår en fasförändring (som att smälta eller koka) inom temperaturområdet, måste du redogöra för den entalpiförändring som är förknippad med den fasövergången.
* komplexa reaktioner: För reaktioner med flera reaktanter och produkter måste du tillämpa Kirchhoffs lag på varje ämne som är involverad i reaktionen.
Låt mig veta om du har ett specifikt ämne och temperaturer du vill beräkna!
