| Přestože používáme výrazů „termochemie“ a „reakční teplo“, nepoužíváme teplo q, ale H (častěji) a U, tedy stavové veličiny. Změna H (U) je důležitá energetická charakteristika chemických reakcí, nepopisuje však termodynamiku reakce úplně (např. nestačí k výpočtu rovnovážné konstanty). |
|
| |
|
| Stavový charakter entalpie umožňuje, abychom z jejích hodnot pro jedny reakce vypočítali hodnoty pro další reakce (a nemuseli je měřit). Ději (většinou hypotetickému), při němž z látek na levé straně chemické rovnice vzniknou kvantitativně látky na pravé straně rovnice, přísluší změna entalpie, které říkáme reakční entalpie. Reakční entalpie se týká látkových množství, která jsou dána stechiometrickými koeficienty v dané rovnici. |
|
| |
|
|
| |
|
| Každé sloučenině přísluší slučovací entalpie, která je reakční entalpií (většinou hypotetické) reakce, při níž vzniká jednotkové látkové množství (1 mol) této sloučeniny sloučením z prvků ve stavu referenční fáze (kromě bílého fosforu jde o nejstabilnější modifikaci prvku). Definice slučovací entalpie dovoluje spočítat reakční entalpii libovolné reakce, pokud známe slučovací entalpie všech reakčních komponent. |
|
| |
|
|
| |
|
Pro účely bilancování je užitečné zapsat chemickou reakci tak, že všechny reakční složky dáme na pravou stranu rovnice. Znamená to, že stechiometrické koeficienty u výchozích látek budou mít záporná znaménka (pamatujeme si: PP – pozitivní-produkty). V sumaci tedy sčítáme přes všechny reakční komponenty J, vynásobené jejich stechiometrickými koeficienty nJ, včetně znaménka.
|
|
| |
|
| Reakční entalpie pak můžeme pomocí slučovacích entalpií vypočítat takto: |
|
| |
|
|
|
| |
|
| U entalpie (obdobně jako u vnitřní energie) neznáme absolutní hodnotu a musíme zvolit referenční hodnotu („nulu“). Ta je zvolena tak, že slučovací entalpie prvků v referenčním stavu je nulová při všech teplotách. |
|
|
|
| Pokud jsou všechny složky reakce ve standardním stavu (vodorovně přeškrtnuté kolečko jako pravý horní index), jde o standardní změnu entalpie. Standardní stav čisté látky je její čistá forma (tj. nejde o směs s jinými látkami ani s jinými modifikacemi téže látky) při standardním tlaku (100 000 Pa) a uvedené teplotě (nejčastěji 298.15 K). Starší data často nalezneme pro „normální“ tlak (101325 Pa). V následujícím příkladu je standardní reakční entalpie současně standardní slučovací entalpií: |
|
| |
|
|
| |
|
Lavoisierův i Hessův zákon je důsledkem stavového charakteru entalpie. |
|
| |
|
| Obdobně jako jsme bilancovali entalpii, můžeme bilancovat i tepelnou kapacitu (ovšemže i další stavové veličiny pro danou reakci). Reakční bilance tepelných kapacit za stálého tlaku rozhoduje o teplotní závislosti reakční entalpie. To znamená, že na to, abychom přepočetli hodnotu reakční entalpie při jedné teplotě na hodnotu reakční entalpie při druhé teplotě, stačí znát molární tepelné kapacity (a jejich teplotní závislost) pro všechny reakční složky. Kvantitativně to formuluje Kirchhoffův zákon: |
|
|
|
|
|
