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Aussi, appelée enthalpie standard de formation, la chaleur molaire de formation d’un composé (ΔHf) est égale à son changement d’enthalpie (ΔH) lorsqu’une mole d’un composé est formée à 25 degrés Celsius et un atome à partir d’éléments sous leur forme stable. Vous devez connaître les valeurs de la chaleur de formation pour calculer l’enthalpie, ainsi que pour d’autres problèmes de thermochimie.
Voici un tableau des chaleurs de formation pour une variété de composés communs. Comme vous pouvez le voir, la plupart des chaleurs de formation sont des quantités négatives, ce qui implique que la formation d’un composé à partir de ses éléments est généralement un processus exothermique.
Tableau des chaleurs de formation
Composé
ΔHf (kJ/mol)
Composé
ΔHf (kJ/mol)
AgBr(s)
-99.5
C2H2(g)
+226.7
AgCl(s)
-127.0
C2H4(g)
+52.3
AgI(s)
-62.4
C2H6(g)
-84.7
Ag2O(s)
-30.6
C3H8(g)
-103.8
Ag2S(s)
-31.8
n-C4H10(g)
-124.7
Al2O3(s)
-1669.8
n-C5H12(l)
-173.1
BaCl2(s)
-860.1
C2H5OH(l)
-277.6
BaCO3(s)
-1218.8
CdO(s)
-239.3
BaO(s)
-558.1
Cr2O3(s)
-1128.4
BaSO4(s)
-1465.2
CuO(s)
-155.2
CaCl2(s)
-795.0
Cu2O(s)
-166.7
CaCO3
-1207.0
CuS(s)
-48.5
CaO(s)
-635.5
CuSO4(s)
-769.9
Ca(OH)2(s)
-986.6
Fe2O3(s)
-822.2
CaSO4(s)
-1432.7
Fe3O4(s)
-1120.9
CCl4(l)
-139.5
HBr(g)
-36.2
CH4(g)
-74.8
HCl(g)
-92.3
CHCl3(l)
-131.8
HF(g)
-268.6
CH3OH(l)
-238.6
HI(g)
+25.9
CO(g)
-110.5
HNO3(l)
-173.2
CO2(g)
-393.5
H2O(g)
-241.8
H2O(l)
-285.8
NH4Cl(s)
-315.4
H2O2(l)
-187.6
NH4NO3(s)
-365.1
H2S(g)
-20.1
NON(g)
+90.4
H2SO4(l)
-811.3
NO2(g)
+33.9
HgO(s)
-90.7
NiO(s)
-244.3
HgS(s)
-58.2
PbBr2(s)
-277.0
KBr(s)
-392.2
PbCl2(s)
-359.2
KCl(s)
-435.9
PbO(s)
-217.9
KClO3(s)
-391.4
PbO2(s)
-276.6
KF(s)
-562.6
Pb3O4(s)
-734.7
MgCl2(s)
-641.8
PCl3(g)
-306.4
MgCO3(s)
-1113
PCl5(g)
-398.9
MgO(s)
-601.8
SiO2(s)
-859.4
Mg(OH)2(s)
-924.7
SnCl2(s)
-349.8
MgSO4(s)
-1278.2
SnCl4(l)
-545.2
MnO(s)
-384.9
SnO(s)
-286.2
MnO2(s)
-519.7
SnO2(s)
-580.7
NaCl(s)
-411.0
SO2(g)
-296.1
NaF(s)
-569.0
So3(g)
-395.2
NaOH(s)
-426.7
ZnO(s)
-348.0
NH3(g)
-46.2
ZnS(s)
-202.9
Référence : Masterton, Slowinski, Stanitski, Chemical Principles, CBS College Publishing, 1983.
Points à retenir pour le calcul de l’enthalpie
Lorsque vous utilisez cette table de chaleur de formation pour les calculs d’enthalpie, souvenez-vous de ce qui suit :
- Calculer le changement d’enthalpie pour une réaction en utilisant les valeurs de chaleur de formation des réactifs et des produits.
- L’enthalpie d’un élément dans son état standard est nulle. Cependant, les allotropes d’un élément qui n’est pas dans l’état standard ont généralement des valeurs d’enthalpie. Par exemple, l’enthalpie de l’O2 est nulle, mais il existe des valeurs pour l’oxygène singulet et l’ozone. Les valeurs d’enthalpie de l’aluminium solide, du béryllium, de l’or et du cuivre sont nulles, mais les phases vapeur de ces métaux ont des valeurs d’enthalpie.
- Lorsque vous inversez le sens d’une réaction chimique, l’ampleur de ΔH est la même, mais le signe change.
- Lorsque vous multipliez une équation équilibrée pour une réaction chimique par une valeur entière, la valeur de ΔH pour cette réaction doit également être multipliée par l’entier.
Exemple de problème de chaleur de formation
Par exemple, les valeurs de la chaleur de formation sont utilisées pour trouver la chaleur de réaction pour la combustion de l’acétylène :
2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O(g)
1 : Vérifier que l’équation est équilibrée
Vous ne pourrez pas calculer le changement d’enthalpie si l’équation n’est pas équilibrée. Si vous ne pouvez pas obtenir de réponse correcte à un problème, il est conseillé de revenir en arrière et de vérifier l’équation. Il existe de nombreux programmes en ligne gratuits d’équilibrage d’équation qui peuvent vérifier votre travail.
2 : Utiliser les coefficients de formation standard pour les produits
ΔHºf CO2 = -393,5 kJ/mole
ΔHºf H2O = -241,8 kJ/mole
3 : Multipliez ces valeurs par le coefficient stoechiométrique
Dans ce cas, la valeur est de quatre pour le dioxyde de carbone et de deux pour l’eau, sur la base du nombre de moles dans l’équation équilibrée :
vpΔHºf CO2 = 4 mol (-393,5 kJ/mole) = -1574 kJ
vpΔHºf H2O = 2 mol ( -241,8 kJ/mole) = -483,6 kJ
4 : Additionner les valeurs pour obtenir la somme des produits
Somme des produits (Σ vpΔHºf(products)) = (-1574 kJ) + (-483,6 kJ) = -2057,6 kJ
5 : Trouver les enthalpies des réactifs
Comme pour les produits, utilisez les valeurs standard de chaleur de formation du tableau, multipliez chacune par le coefficient stoechiométrique, et additionnez-les pour obtenir la somme des réactifs.
ΔHºf C2H2 = +227 kJ/mole
vpΔHºf C2H2 = 2 mol (+227 kJ/mole) = +454 kJ
ΔHºf O2 = 0,00 kJ/mole
vpΔHºf O2 = 5 mol ( 0,00 kJ/mole)= 0,00 kJ
Somme des réactifs (Δ vrΔHºf(reactants)) = (+454 kJ) + (0,00 kJ) = +454 kJ
6 : Calculer la chaleur de réaction en introduisant les valeurs dans la formule
ΔHº = Δ vpΔHºf(produits) – vrΔHºf(réactifs)
ΔHº = -2057.6 kJ – 454 kJ
ΔHº = -2511,6 kJ
