Ik zal proberen wat meer in te gaan op de vraag waarom de waarde voor de standaardtoestand-enthalpie van de vorming van elementen in hun natuurlijke toestand op nul is gesteld.
Enthalpie, die een toestandsfunctie is, heeft een zeer interessante eigenschap – zij hangt af van de begin- en de eindtoestand van het systeem, maar niet van hoe het systeem van de ene toestand in de andere is gekomen.
Een belangrijke implicatie hiervan is dat enthalpie, die in wezen het vermogen uitdrukt om warmte te produceren, niet kan worden gemeten, of meer specifiek, dat absolute enthalpie niet kan worden gemeten. We kunnen alleen veranderingen in enthalpie meten.
Nu, de enthalpieverandering voor een vormingsreactie wordt enthalpie van vorming genoemd. Wanneer een stof wordt gevormd uit de meest stabiele vorm van zijn elementen, vindt er een verandering in enthalpie plaats. Je kunt de reactanten zien als de begintoestand en het product als de eindtoestand.
Maar in het geval van natuurlijke elementen in hun meest stabiele toestand, vindt er geen verandering in enthalpie plaats omdat de reactanten en het product hetzelfde zijn. Het element is al gevormd, dus een vormingsreactie is niet nodig. Een element kan niet “reageren” om zichzelf te vormen.
Dus, als er geen verandering in enthalpie optreedt, zou nul dan niet de beste keuze moeten zijn om de enthalpie van vorming voor een element in zijn standaardtoestand te beschrijven?
De waarheid is dat nul een arbitraire, maar pragmatische keuze was (als dat al mogelijk is), zowel omdat het geschikter is om geen verandering met nul te associëren, als omdat het gemakkelijker is om met nul te vergelijken.
Omdat er geen absolute metingen kunnen worden gedaan aan enthalpie-waarden, is een relatieve schaal het op één na beste. En wat is een beter nulpunt op deze schaal dan de meest stabiele elementen in hun standaardtoestand?