焓
总论
焓的定义是:
其中 表示焓, 表示内能。
内能来自于热能-以分子不规则运动为依据(动能,旋转动能,振动能),化学能和原子核的势能。此外还有偶极子的电磁转换。焓由系统温度的提高而成比例增大,在绝对零度时为零点能量。在这里体积功直接视为对压力( )引起体系体积( )变化而形成的功。
由微分形式表达为:
- .
注意:微分符号中的正体 和斜体 的区别,正体 为状态参数所保留。 实际上可以导出理想气体焦汤系数(焦耳-汤姆森系数)为0的悖论。但实际上没有理想气体。所以并不存在矛盾。
定义
定义一个系统内:
规定放热反应的焓取负值。如:
kJ/mol
严格的标准热化学方程格式: kJ·mol-1 ( 表示标准态, 表示反应, 表示1mol反应,含义为标准态下进行一摩尔反应的焓变)
标准生成焓
标准生成焓是指在标准状态(101.3 kPa;25 ℃)下生成一摩尔最稳定形态纯净物质放出(放热反应,符号为负)或者吸收(吸热反应,符号为正)的焓,单位千焦/摩尔,符号 。
焓为负时,表明构成此物质的过程中放出能量;相反焓为正时,构成此物质的过程中需要吸收能量。标准生成焓为极大的负值表明此物质有极高的化学稳定性(就是说,构成此物质时放出了极大能量,而要破坏此物质,同样需要极大的能量)。
标准生成焓的一个重要应用是通过赫斯定律计算反应焓:反应焓等于反应产物的标准生成焓与反应物的标准生成焓之差。公式表示为
这与赫斯定律等效:生成焓在通常条件下只与物质本身相关,而与反应的过程无关。 生成焓是一个热力学状态参数。其所有值与热力学平衡相关,因为温度并未定义。