Hoe bereken je de verbrandingswarmte van een stof in KJ/mol?

In theorie is het mogelijk om dit te berekenen op een relatief eenvoudige manier voor niet al te complexe stoffen (b.v. methaan of glucose), maar voor zeer complexe stoffen (b.v. vlees, of een hele boom), is dat een helse karwei, en in de praktijk alleen empirisch te berekenen.

Als uitgangspunt moet je over voldoende zuurstof beschikken, die als oxidant fungeert.
Dan is het ook belangrijk dat je vooraf bepaalt wat de chemische reactie is. In het voorbeeld van verbranding van methaan:
CH4 + 2O2 ---> CO2 + 2H20

Je hebt nodig de exacte moleculaire structuur van je stof, en als je de energie zeer accuraat wil berekenen, dan moet je ook weten of er sprake is van intermoleculaire interacties, want dat heeft ook invloed op de energiebalans.
Als je dat eenmaal weet, dan is het een kwestie van berekenen wat de energie is van alle atomische verbindingen, uitgedrukt in Joule, van alles wat moet branden. Dit moet je dan optellen.
Vergeet niet om mee te nemen de energie die nodig is om de verbinding tussen de 2 zuurstof atomen te breken! Eigenlijk alles "links" in je reactie.

Nu moet je bepalen de energie van alle atomische verbindingen van de stoffen die je krijgt als alle atomen tot hun meest geoxideerde vorm zijn verbrand in een reactie met zuurstof: koolstof vormt CO2, waterstof vormt H2O, zwavel vormt SO2, enz.
Dat zijn dus alle stoffen "aan de rechter kant" in je reactie.

Nu is het een kwestie van een sommetje maken: energie van de stoffen links, min de energie van de stoffen rechts, en het verschil is je verbrandingswarmte. Omdat je dit hebt berekend voor één molecuul, en in KJ, dan is het zeer eenvoudig om dit per mol uit te drukken.

Ik neem niet mee in dit voorbeeld de warmte die je krijgt door condens. Het water dat ontstaat door de reactie van waterstof komt doorgaans vrij als waterdamp, en als dit condenseert, dan komt er heel wat energie vrij. Deze extra energie is b.v. belangrijk voor het berekenen van de energie efficiency van sommige apparaten.