Entalpia de Formação

A entalpia de formação, também denominada entalpia-padrão de formação, ou calor-padrão de formação, é o cálculo do calor liberado ou absorvido na formação de 1 mol de uma substância a partir de substâncias simples, no estado padrão.

É impossível calcular o valor absoluto das entalpias de cada substância, mas é possível calcular a variação da entalpia que ocorre na reação, por meio de um calorímetro.

É preciso lembrar que se convencionou adotar o valor da entalpia igual a zero para as substâncias simples no estado padrão. Dessa forma, se quisermos descobrir qual é a entalpia de formação de uma substância é só saber o valor da entalpia da reação de formação dela a partir de substâncias simples.

Por exemplo: queremos descobrir a entalpia de 18 gramas de água, que corresponde a 1 mol, pois sua massa molar é de 18 g /mol. Para tal, precisamos primeiro da reação de formação da água a partir de substâncias simples, conforme mostrado abaixo:

Observe que o valor da variação da entalpia que houve nessa reação foi determinado experimentalmente por meio de um calorímetro e é igual a -286 kJ/mol.

A fórmula que calcula essa variação de entalpia (ΔH) é:

ΔH = H_Produtos – H_Reagentes

Assim, visto que já sabemos o valor de ΔH e que a entalpia dos reagentes é igual a zero (pois são substâncias simples no estado padrão), podemos, então, concluir que o valor da entalpia de 1 mol de água é igual à variação de entalpia da reação de formação, já que ela é o único produto dessa reação, conforme mostrado abaixo:

ΔH = H_Produtos – H_Reagentes
-286 kJ/mol = H_H2O – (H_H2 + H_1/2 O₂)
-286 kJ/mol = HH₂O – 0
H_H2O = - 286 kJ/mol

Esse tipo de entalpia, conseguido a partir da entalpia das substâncias simples no estado padrão é, portanto, a entalpia padrão de formação (ΔH⁰).

Agora, existem muitas substâncias que não são formadas diretamente por uma única reação, como é o caso da água. Nesses casos, a entalpia de formação pode ser calculada a partir da variação de entalpia da reação.

Por exemplo, o NH₄Cl é formado pela seguinte reação:

NH₃ + HCl → NH₄Cl   ΔH = -176 kJ/mol

Observe que nenhum dos reagentes é uma substância simples, portanto, não podemos atribuir a eles a entalpia igual a zero. Precisamos saber as entalpias de formação de cada um dos reagentes, pois esses sim são formados por reações entre substâncias simples:

NH₃ : ΔH = -46 kJ/mol
HCl : ΔH = -92,4 kJ/mol

Somando essas duas entalpias, obtemos o valor da entalpia dos reagentes e podemos descobrir a entalpia do NH₄Cl:

H_R = H_NH3 + H_HCl
H_R = (-46 + (-92,4) kJ/mol)
H_R = -138,4 kJ/mol

Substituindo na fórmula:

ΔH = H_Produtos – H_Reagentes
-176 = H_NH4Cl - ( -138,4)
H_NH4Cl = - 176 - 138,4
H_NH4Cl = -314,4 kJ/mol

Nesse caso, somamos diretamente os valores das entalpias de formação dos reagentes porque a proporção da reação era de apenas 1 mol. No entanto, se em outras reações a quantidade de mols for diferente, será necessário primeiro multiplicar a entalpia de formação do reagente pelo número de mols.

Abaixo segue uma tabela com a entalpia padrão de formação de algumas substâncias a 25 °C e 1 atm:

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química