Com base em cálculos químicos podem ser definidos os valores das diferentes entalpias.
A entalpia de formação duma substância, ΔHform é o nº de KJ envolvidos na formação de uma mole dessa substância a partir dos elementos.
Por definição a ΔHform dos elementos é igual a zero.
C (s) + O2 (g) CO2 (g); ΔHform = -394 KJ
A entalpia de formação de CO2 gasoso vale -394 KJ. Isto significa que para formar 1 mole de CO2 gasoso, o processo liberta 349 KJ. Dai que ΔHform de CO2 é igual a -349 KJ.
Exemplo 2:
1/2N2 (g) + O2 (g) NO2 (s); ΔHform = +8,1 KJ
O calor de formação de 1 mol de NO2 (g) correspondente a uma associação de 8,1 KJ.
Então ΔHform de NO2 (g) é igual a 8,1 KJ.
Exemplo 3: N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g); ΔH = -22KJ
O calor libertado (22Kcal) vale para a formação de 2 moles de NH3. O calor de formação do NH3 é o ΔH para 1 mole de substância.
Então: ΔHform=
Exemplo 4:
H2 (s) + Cl2 (g) 2HCl (g); ΔH = -184KJ
ΔHform=
Aos compostos que têm uma ΔHform< 0, chama-se compostos exotérmicos, e são a maioria.
Compostos com ΔHform> 0, são compostos endotérmico.
Alguns exemplos são: C2H2 (etino), ΔHform = +227 KJ; NO (óxido de nitrogénio), ΔHform= + 90 KJ, CS2 (bissulfureto de carbono), ΔHform=+121 KJ e HI (iodeto de hidrogénio), ΔHform= +26 KJ.
O valor de ΔH de um processo pode ser calculado facilmente se conhecermos a entalpia de formação dos reagentes e produtos.
Seja a equação geral: A + B C + D ΔH = ?
A lei de Hess permite dizer que:
ΔH = (ΔHC + ΔHD) – (ΔHA + ΔHB)
O valor de reacção de um processo pode ser dado pela diferença entre o somatório dos calores de formação dos produtos e o somatório dos calores de formação dos reagentes:
ΔH = ∑ΔHprodutos – ∑ΔHreagentes
Como o calor de formação é válido para 1mol da substância, deve-se multiplicar o calor de formação da substância pelo coeficiente que afecta a substância.
Considere o exemplo seguinte:
Calcular o ΔH do processo de combustão do álcool etílico.
C2H5OH (l) + 3O2 (g) 2CO2 (g) + 3H2O (l) ΔH = ?
ΔH de formação de C2H5OH (l) = -33,8Kcal/mol
ΔH de formação do 2CO2 (g) = -94Kcal/mol
ΔH de formação da 3H2O (l) = -57,8Kcal/mol
Lembre-se que: o calor de formação do elemento 3O2 = zero.
Então: ΔH = [2(CO2) + 3(H2O)] – [(C2H5OH) + 3(O2)]
ΔH = [2.(-94) + 3.(-57,8)] – [-33,8 + 3.0]
Efectuado o cálculo: ΔH = -327,6Kcal.