Химическая реакция в стакане либо выделяет, либо поглощает тепло. Теплосодержание системы при постоянном давлении называется энтальпией и обозначается буквой H. Это функция состояния, то есть она зависит только от текущего состояния системы, а не от пути, пройденного для достижения этого состояния. Изменение энтальпии, ΔH, — это количество тепла, поглощенного или выделенного в ходе реакции при постоянном давлении. Отрицательное значение ΔH означает, что реакция экзотермическая. Положительное значение ΔH означает, что она эндотермическая.

Энтальпия измеряется в джоулях или килоджоулях на моль. Обычно она выражается в виде стандартного изменения энтальпии, дельта H°, которое измеряется в стандартных условиях: давление 1 атмосфера и заданная температура, обычно 298 Кельвинов. Стандартная энтальпия образования — это изменение энтальпии, при котором один моль соединения образуется из его элементов в стандартных состояниях. Для элементов в стандартных состояниях она определяется как ноль.

Изменения энтальпии можно рассчитать с помощью закона Гесса, который гласит, что общее изменение энтальпии для реакции равно сумме изменений энтальпии для каждого этапа, независимо от пути реакции. Это позволяет химикам рассчитывать изменения энтальпии для реакций, которые трудно измерить напрямую. Для оценки изменений энтальпии также можно использовать энергию связи, хотя полученные значения являются средними и менее точными.

Энтальпия играет центральную роль в термохимии. Она определяет, является ли реакция экзотермической или эндотермической, сколько тепла выделяется или поглощается, и сколько энергии доступно для совершения работы. В промышленности она используется для проектирования реакторов, оптимизации эффективности использования топлива и управления теплопередачей.