При практическом использовании энергетического эффекта химической реакции необходимо знать и уметь рассчитывать величину тепловой энергии, выделяемой или поглощаемой в единицу времени.
Проектирование промышленного объекта, использующего тепловой эффект, к примеру, реактор, должно предусматривать приток энергии, необходимый для проведения реакции и своевременное отведение излишка теплоты во избежание перегрева.
В расчет теплового эффекта реакции входят теплоты образования всех участвующих в реакции компонентов — и исходных, и продуктов. Таким образом, теплотой образования соединения называется энергетический эффект реакции получения 1 моль соединения из простых веществ.
Для простоты проведения расчетов введена величина нулевой энергии простых веществ, это энергия при температуре 25 градусов по Цельсию.
Однако, вещества зависит от его агрегатного состояния, так пары йода обладают большей энергией, чем его кристаллы при той же температуре. Это объясняется тем, что при образовании пара энергия потребляется, а при конденсации паров — выделяется.
Во избежание путаницы, за нулевую приняли энергию вещества в его нормальном состоянии, то есть в более естественном для вещества состоянии при нормальном давлении. Для йода стандартным состоянием при температуре 25 градусов является кристаллическое.
Касательно таких химических элементов, которые образуют больше, чем одно, простое вещество, в вопросе о том, что принять за стандартное состояние, пришлось прибегнуть к договоренности. В итоге получилось, что для углерода за стандартное состояние был принят графит, а не алмаз, для фосфора — белая модификация, а не красная.
Теплота образования любого химического соединения может быть как положительной величиной, так и отрицательной. Поскольку образование соединения является обычной химической реакцией, то она может оказаться и экзотермической, и эндотермической.
Таким образом, все множество химических соединений в зависимости от значения и знака их теплот образования можно расположить на определенной энергетической горе.
На нулевой отметке условной энергетической горы расположены простые вещества в нормальном состоянии. Выше находятся эндотермические соединения, причем, чем выше помещается соединение, тем большее количество энергии выделяется при его распаде на простые вещества.
Многие соединения на верхней части горы неустойчивы, а некоторые разлагаются со взрывом.
