Pourquoi le calcul direct n'est pas possible:
* chaleur de formation est une valeur spécifique à une température et une pression spécifiques (généralement des conditions standard:298 K et 1 atm). Il représente le changement d'enthalpie lorsqu'une mole de substance est formée à partir de ses éléments dans leurs états standard.
* enthalpy est une fonction d'état, ce qui signifie qu'elle ne dépend que des états initiaux et finaux, et non le chemin emprunté. Cependant, le changement d'enthalpie (ΔH) dépend du changement de température.
comment calculer la chaleur de formation à une température différente:
1. Loi de Kirchhoff: Cette loi vous permet de calculer le changement d'enthalpie (et donc le changement de chaleur de formation) sur une plage de température. Il déclare:
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ΔH (T2) =ΔH (T1) + ∫ (T1 à T2) CP DT
`` '
Où:
* ΔH (T2) est le changement d'enthalpie (ou chaleur de formation) à la température T2
* ΔH (T1) est le changement d'enthalpie (ou chaleur de formation) à la température T1
* CP est la capacité de chaleur molaire à une pression constante de la substance. Cette valeur peut varier avec la température, vous devrez donc peut-être utiliser une valeur moyenne ou une équation plus détaillée pour CP.
2. Procédure:
* obtenir des valeurs CP: Trouvez la capacité thermique molaire de la substance à pression constante (CP) sur la plage de température d'intérêt. Vous pouvez trouver ces valeurs dans des tables ou des bases de données.
* intégrer: Intégrez les valeurs CP sur la plage de températures (T1 à T2). Si CP est constant, l'intégration est simple. S'il varie avec la température, vous devrez peut-être utiliser des méthodes numériques ou une équation pour CP qui intègre la dépendance à la température.
* Calculer ΔH (T2): Remplacez les valeurs dans l'équation de Kirchhoff pour calculer la chaleur de formation à la nouvelle température.
Exemple:
Disons que vous avez la chaleur standard de formation (ΔHf °) de CO2 à 298 K. Vous voulez trouver la chaleur de formation à 500 K.
1. obtenir des valeurs CP: Recherchez la valeur CP moyenne pour le CO2 entre 298 K et 500 K.
2. Intégrer: Calculez l'intégrale du CP sur la plage de température (298 K à 500 K).
3. Appliquer la loi de Kirchhoff: Ajouter le résultat de l'intégration à la chaleur standard de formation de CO2 (ΔHF °).
Considérations importantes:
* Précision de CP: La précision de votre chaleur de formation calculée dépend fortement de la précision des données CP que vous utilisez.
* Modifications de phase: Si la substance subit un changement de phase (comme la fusion ou l'ébullition) dans la plage de température, vous devez tenir compte du changement d'enthalpie associé à cette transition de phase.
* Réactions complexes: Pour les réactions avec plusieurs réactifs et produits, vous devez appliquer la loi de Kirchhoff à chaque substance impliquée dans la réaction.
Faites-moi savoir si vous avez une substance et des températures spécifiques que vous souhaitez calculer!
