Reaksjonsentalpi (eller reaksjonsvarme, ΔH) måler den totale energien som frigjøres eller absorberes under en kjemisk reaksjon. Eksoterme reaksjoner frigjør varme (ΔH < 0), som forbrenning eller rust. Endoterme reaksjoner absorberer varme (ΔH > 0), som smeltende is eller fotosyntese. Entalpi er sentralt for å forstå reaksjonsenergi og forutsi om reaksjoner vil være spontane.

Formelen

Ved å bruke Hess' lov:

ΔH_reaction = Σ ΔH_f(products) - Σ ΔH_f(reactants)

Hvor ΔH_f er standardentalpien for dannelse (energi for å danne 1 mol stoff fra grunnstoffer i standardtilstand).

Eller fra eksperimentelle data:

ΔH = q / n

Hvor q er varmeabsorbert/frigitt (i joule) og n er mol begrensende reagens.

Bearbeidet eksempel

Beregn entalpi for: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

Ved å bruke standard formasjonsentalpier (ved 25 °C):

  • AH_f(H2) = 0 kJ/mol
  • AH_f(O2) = 0 kJ/mol
  • AH_f(H20) = -285,8 kJ/mol
ΔH_reaction = [2 × (-285.8)] - [2 × 0 + 1 × 0]
            = -571.6 - 0
            = -571.6 kJ/mol

Dette er en svært eksoterm reaksjon - brenning av hydrogen frigjør 571,6 kJ per mol forbrukt oksygen.

Typer reaksjoner

Type ΔH Eksempel
Eksotermisk < 0 Forbrenning, nøytralisering, frysing
Endotermisk > 0 Smelting, oppløsning, fotosyntese
Termonøytral ≈ 0 Faseendringer ved likevekt

Spontanitet og ΔG

Entalpi alene avgjør ikke om en reaksjon er spontan. Gibbs frie energi kombinerer entalpi og entropi:

ΔG = ΔH - TΔS

En reaksjon er spontan når ΔG < 0. En eksoterm reaksjon med negativ ΔH er mer sannsynlig å være spontan, men entropi (ΔS) har også betydning.

Kalorimetri

Eksperimentelt blir entalpi funnet ved å måle varmeavgivelsen i et kalorimeter:

q = m × c × ΔT

Der m er masse, c er spesifikk varmekapasitet, og ΔT er temperaturendringer. Reaksjonsentalpien er -q (negativ fordi varme som frigjøres ved reaksjonen absorberes av kalorimeteret).

Tips

Husk at formasjonsentalpier av elementer i deres standardtilstand er null per definisjon. Når du slår opp verdier, legg merke til tilstanden (fast, flytende, gass) - forskjellige tilstander har forskjellige entalpier. Vær også forsiktig med tegnkonvensjoner: negativ ΔH betyr varme som frigjøres til omgivelsene.

Bruk vår Reaction Enthalpy Calculator for å beregne reaksjonsentalpi fra formasjonsentalpier umiddelbart.