muodostumisentalpiat

Muodostumisentalpia, symboloitu ΔHf°, on termodynaaminen suure, joka kuvaa entalpiamuutosta, kun yksi mooli ainetta muodostuu sen alkuaineista standarditilassaan. Standarditila määritellään yleensä 25 celsiusasteen lämpötilassa (298.15 K) ja yhden barin paineessa. Muodostumisentalpia on tärkeä käsite kemiassa, sillä sen avulla voidaan laskea kemiallisten reaktioiden lämpöjä ja ennustaa reaktioiden spontaanisuutta.

Alkuaineiden muodostumisentalpia on määritelmän mukaan nolla niiden stabiileimmassa muodossa standarditilassa. Esimerkiksi alkuaineen happi muodostumisentalpia on nolla, kun se on kaasumaisessa muodossa (O2(g)). Vastaavasti hiilen muodostumisentalpia on nolla grafitin muodossa (C(s)). Sen sijaan yhdisteiden muodostumisentalpiat voivat olla positiivisia tai negatiivisia. Positiivinen muodostumisentalpia tarkoittaa, että yhdisteen muodostuminen on endoterminen prosessi, eli se vaatii energiaa. Negatiivinen muodostumisentalpia puolestaan ilmaisee eksotermistä prosessia, jossa energiaa vapautuu.

Hessin laki perustuu muodostumisentalpioihin. Sen mukaan kokonaisentalpiamuutos kemiallisessa reaktiossa on sama riippumatta siitä, tapahtuuko reaktio yhdessä vai useammassa vaiheessa. Tämä mahdollistaa reaktioentalpioiden laskemisen, vaikka suoraa mittausta ei olisikaan saatavilla, käyttämällä tunnettuja muodostumisentalpioita. Reaktioentalpia saadaan vähentämällä tuotteiden muodostumisentalpioiden summa lähtöaineiden muodostumisentalpioiden summasta, painotettuna stoikiometristen kertoimien mukaan. Muodostumisentalpioita käytetään laajasti kemian ja geokemian alan laskelmissa.