
【化】 standard heat (enthalpy) of formation; standard heat of formation
criteria; level; mark; measure; normal; par; rule; standard; criterion
【计】 etalon; normal; STD
【化】 standards
【医】 norm; normo-; rubric; standard
【经】 denominator; norm; standard
【化】 heat of formation
【医】 heat of formation
标准生成热(英文:Standard Enthalpy of Formation)是热化学中的重要概念,指在标准状态(通常为298K温度、100kPa压强)下,由最稳定的单质生成1摩尔某化合物时的焓变(ΔH)。其符号为ΔH_f°(下标f表示"formation",上标°表示标准状态)。
标准状态基准
反应物和产物均处于标准状态(298K, 100kPa),且参与反应的单质必须是该条件下最稳定的同素异形体(如碳为石墨,氧为O₂气体)。
生成反应定义
特指由单质合成化合物的反应。例如,水的标准生成热对应反应:
$$ce{H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O(l)} quad Delta H_f^circ = -285.8text{kJ/mol}$$
参考零点设定
所有最稳定单质的标准生成热被定义为0。例如:
应用价值
用于计算任意反应的焓变(赫斯定律):
$$Delta H^circ_{text{反应}} = sum Delta H_f^circ(text{产物}) - sum Delta H_f^circ(text{反应物})$$
IUPAC定义(国际纯粹与应用化学联合会)
明确指出标准生成焓是"由参考单质形成物质的反应的标准摩尔焓变"(Gold Book术语)[参考:IUPAC Gold Book, enthalpy of formation词条]。
《物理化学》教材(Peter Atkins著)
强调标准生成热是"构建化学体系能量数据库的基石",其数值可预测反应自发性(第4章,热化学部分)[参考:Atkins Physical Chemistry, 11th Edition]。
NIST化学数据库(美国国家标准与技术研究院)
提供数千种物质的标准生成热实验测定值,如ΔH_f°(CO₂,g) = -393.5 kJ/mol(数据基于量热法校准)[参考:NIST Chemistry WebBook]。
示例说明:
二氧化碳的标准生成热(ΔH_f° = -393.5 kJ/mol)表示以下反应释放393.5 kJ能量:
$$ce{C(石墨) + O2(g) -> CO2(g)}$$
此数据可用于计算燃烧反应的放热量,体现其在能源研究中的关键作用。
标准生成热(Standard Enthalpy of Formation)是热化学中的重要概念,指在标准状态(压力为100kPa,通常温度为298.15K/25℃)下,由元素的最稳定单质生成1摩尔纯物质时的焓变(热效应)。其核心定义和要点如下:
标准状态
指物质处于特定压力(100kPa)和温度(通常为25℃)的条件,反应物和产物均处于此状态。
最稳定单质
反应中的元素必须以最稳定的单质形式参与(如碳的最稳定单质是石墨,而非金刚石或C60)。
示例:石墨的标准生成热为0 kJ/mol,而金刚石为+1.987 kJ/mol,说明石墨更稳定。
热效应的符号
判断物质稳定性
标准生成热越低(或越负),物质在标准状态下越稳定。例如,石墨的ΔH=0 kJ/mol,而金刚石ΔH>0,因此石墨更稳定。
计算反应焓变
通过公式:
$$
ΔH{text{反应}} = sum ΔH{text{f}}^{circ}(text{产物}) - sum ΔH_{text{f}}^{circ}(text{反应物})
$$
可推算未知反应的焓变。
若需进一步了解具体物质的标准生成热数据,可查阅热力学手册或权威数据库。
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