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Quelle est la valeur de l’enthalpie standard de formation de tout élément dans son état standard ?
Commençons par définir l’enthalpie standard de la formation. L’enthalpie standard de formation est la variation d’enthalpie qui se produit lorsqu’une mole de substance est formée à partir de ses éléments dans leurs états standard et dans des conditions standard. Les conditions standard se réfèrent à la température et à la pression standard. Alors que les chimistes considèrent généralement que la température standard est de 25,15 degrés Celsius, des mesures standard d’enthalpie peuvent être effectuées à d’autres températures. Cependant, par définition, la pression standard est considérée comme étant d’une atmosphère ou son équivalent. L’état standard d’un élément est l’état physique de l’élément à la température et à la pression standard. La formation d’une nouvelle substance à partir de deux ou plusieurs éléments est une réaction chimique.
Dans cette question, nous allons nous concentrer sur les réactions qui forment des composés. Par exemple, les éléments sodium et chlore réagissent pour former le composé chlorure de sodium. Dans cette réaction, les éléments sodium et chlore sont les réactifs et le chlorure de sodium est le produit. À la température et à la pression standard, le sodium est un solide, le chlore est un gaz et le chlorure de sodium est un solide. Nous sommes maintenant prêts pour écrire une équation non équilibrée pour représenter l’enthalpie standard de formation du chlorure de sodium. Maintenant, il y a quelques points à souligner sur ce que nous voyons dans cette équation.
Tout d’abord, dans son état standard de gaz à température ambiante, le chlore est composé de molécules diatomiques, qui sont représentées par la formule chimique Cl2. Ensuite, l’enthalpie standard de formation représente exactement une mole de produit qui se forme. Donc, lorsque nous équilibrons cette équation, le coefficient stœchiométrique devant Cl2 est un demi. Les valeurs de l’enthalpie standard de formation pour les éléments sodium et chlore dans leurs états standard sont de zéro kilojoule par mole. En fait, tous les éléments dans leur état standard ont une enthalpie standard de formation de zéro kilojoule par mole. En effet, dans une réaction de formation, les éléments sont déjà dans leur état standard. Donc, aucune énergie n’est nécessaire pour les convertir dans leur état standard.
Cependant, il faut de l’énergie pour que les éléments réagissent et forment un composé. L’enthalpie standard de formation d’un composé peut être positive ou négative, mais c’est toujours une valeur non nulle. En effet, globalement, il y a un transfert net d’énergie entrant ou sortant du système pendant une réaction chimique. La valeur de l’enthalpie standard de formation du chlorure de sodium est de moins 411 kilojoules par mole. Le signe négatif indique que la formation de chlorure de sodium dans les conditions standard est une réaction exothermique.
En résumé, nous avons appris que l’enthalpie standard de formation d’un composé n’est pas nulle car l’énergie est transférée pendant la réaction chimique. Cependant, l’enthalpie de formation standard pour tout élément dans son état standard est égale à zéro kilojoule par mole.
