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Reazione di formazione Reazione di formazione formazione: formazione formazione: è la reazione di formazione di una mole di una sostanza dai suoi elementi nei loro stati standard (forma efase fase più p stabile a 1bar bar e alla temperatura p indicata (se non indicata si considera 25 25°)). Ad esempio, la reazione di formazione di C CCaCO CO CaCO3(s) (s). Ca (s) + C (grafite) + 3 / 2 O 2(g) CaCO 3(s) C. A. Mattia 37 Entalpia p standard di formazione Qual l è il l fH° H° d dell’ossigeno ll’ gassoso? O O fH fH H H = 0 O 2(g) 2(g) O 2(g) Qual è il fH ° del diamante? C (grafite) (grafite) C (diamante) fH fH = 1,9 kJ/mol Qual è il fH ° d dell’atomo ll’ d di cloro l gassoso? C. A. Mattia ½ Cl 2(g) Cl (g) fH fH H H = 122 kJ/ kJ/mol l 39 Entalpia standard di formazione L’ L entalpia standard di formazione formazione, fHº fH Hº H , di una sostanza èil il H della sua reazione di formazione formazione. Ca (s) +C (grafite) 2 2(g) (g) CaCO 3(s) (s) (grafite) + 3 / 2 O 2(g) Ca (s) (s) +½O 2(g) (g) CaO (s) C (grafite) (grafite) + O O2(g) 2(g) CO CO 2(g) fH°(CaCO (CaCO3,s) ,s) =-1207 1207 kJ/mol fH°(CaO,s) (CaO,s) =-636 636 kJ/mol fH°(CO (CO2,g) ,g) = -394 394 kJ/mol C. A. Mattia 38 Entalpia p standard di formazione fH(diamante) fH (diamante) = 1,9 1,9 kJ kJ. kJ kJ. . Come si trova? La conversione diretta dalla grafite al diamante non è semplice l ( (altrimenti l l lo f faremmo tutti ) e quindi q non lo possiamo p misurare direttamente. direttamente Possiamo tuttavia bruciare della grafite e del di diamante t , misurare i i calori l i di combustione, b ti e usare le legge di Hess Hess. C (grafite) (g f ) + O 2(g) (g) CO CO 2(g) (g) f C (diamante) ( ) + O 2(g) (g) CO CO 2(g) (g) f fH° = -393,5 393,5 kJ/mol fH° = -395,4 395,4 kJ/mol C. A. Mattia 40
Entalpia p standard di formazione Entalpie molari a 298 K e 1 bar C. A. Mattia 41 Termodinamica e cinetica La grafite è termodinamicamente più stabile del diamante diamante. Tuttavia, la termodinamica non dice nulla sul tempo necessario afar far avvenire i processi processi. Questo riguarda invece la cinetica chimica chimica. La cinetica chimica indica che la velocità della reazione di trasformazione del diamante in grafite è estremamente lenta. lenta C. A. Mattia 43 fH fH H° (C (C, (C, grafite) grafite) = = 0 Diamanti fH fH H° (C (C, (C, diamante) diamante) = 1 1,90 90 kJ/mol La grafite è più stabile del diamante. Perché P PPerché hé gli li anelli lli non si i trasformano f i in carbone? Si trasformano, ma lo fanno molto lentamente! C. A. Mattia 42 Entalpia p standard di reazione Possiamo considerare una reazione come una decomposizione dei reagenti negli elementi, e nella formazione dei prodotti a partire dagli elementi elementi. Quindi il rH è esprimibile come: rH° = n n fH°(prodotti prodotti) ) - m m fH°(reagenti reagenti) Reagenti e prodotti devono essere alla stessa temperatura temperatura. C. A. Mattia 44
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