Reaktionsentalpi (eller reaktionsvärme, ΔH) mäter den totala energi som frigörs eller absorberas under en kemisk reaktion. Exotermiska reaktioner frigör värme (ΔH < 0), som förbränning eller rost. Endotermiska reaktioner absorberar värme (ΔH > 0), som smältande is eller fotosyntes. Entalpi är central för att förstå reaktionsenergi och förutsäga om reaktioner kommer att vara spontana.

Formeln

Använder Hess lag:

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

Där ΔH_f är standardentalpin för bildning (energi för att bilda 1 mol ämne från grundämnen i standardtillstånd).

Eller från experimentella data:

ΔH = q / n

Där q är värmeabsorberad/frisatt (i joule) och n är mol av begränsande reagens.

Arbetat exempel

Beräkna entalpi för: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

Användning av standardentalpier för bildning (vid 25°C):

  • AH_f(H2) = 0 kJ/mol
  • AH_f(02) = 0 kJ/mol
  • AH_f(H2O) = -285,8 kJ/mol
ΔH_reaction = [2 × (-285.8)] - [2 × 0 + 1 × 0]
            = -571.6 - 0
            = -571.6 kJ/mol

Detta är en mycket exoterm reaktion - förbränning av väte frigör 571,6 kJ per mol förbrukat syre.

Typer av reaktioner

Typ ΔH Exempel
Exotermisk < 0 Förbränning, neutralisering, frysning
Endotermisk > 0 Smältning, upplösning, fotosyntes
Termoneutral ≈ 0 Fasförändringar vid jämvikt

Spontanitet och ΔG

Entalpi ensam avgör inte om en reaktion är spontan. Gibbs fria energi kombinerar entalpi och entropi:

ΔG = ΔH - TΔS

En reaktion är spontan när ΔG < 0. En exoterm reaktion med negativ ΔH är mer sannolikt spontan, men entropi (ΔS) har också betydelse.

Kalorimetri

Experimentellt hittas entalpi genom att mäta värmeavgivning i en kalorimeter:

q = m × c × ΔT

Där m är massa, c är specifik värmekapacitet och ΔT är temperaturförändring. Reaktionsentalpin är -q (negativ eftersom värme som frigörs vid reaktionen absorberas av kalorimetern).

Tips

Kom ihåg att formationsentalpier för element i deras standardtillstånd är noll per definition. När du slår upp värden, notera tillståndet (fast, flytande, gas) - olika tillstånd har olika entalpier. Var också försiktig med teckenkonventioner: negativ ΔH betyder värme som avges till omgivningen.

Använd vår Reaction Entalpy Calculator för att omedelbart beräkna reaktionsentalpi från formationsentalpier.