高校基礎Chapter 29約8分
熱化学方程式とヘスの法則
反応熱は「経路によらない」。これだけでほとんどの計算問題が解ける。
#熱化学#ヘスの法則#反応熱#エンタルピー#燃焼熱
つまり「スタートとゴールだけで熱量が決まる」
AからCへ行くとき、AからBを通ってもAから直接行っても、同じ熱量。
これがヘスの法則(総熱量保存の法則)。
反応熱の種類
| 種類 | 定義 |
|---|---|
| 燃焼熱 | 物質1molが完全燃焼するときの熱量 |
| 生成熱 | 単体から化合物1molが生成するときの熱量 |
| 中和熱 | 水1molが生成する中和反応の熱量 |
| 溶解熱 | 物質1molが溶解するときの熱量 |
ヘスの法則の使い方
COの燃焼熱を求める
与えられた式:
- C + O₂ → CO₂ + 394 kJ
- CO + ½O₂ → CO₂ + 283 kJ
求める式:C + ½O₂ → CO + Q
式①−式②:Q = 394 − 283 = 111 kJ
よく混乱するところ
「生成熱」と「燃焼熱」は別。
CO₂の生成熱 = Cが燃えてCO₂になる熱量 = CO₂の燃焼熱 ではない。
式を逆にすると符号が逆になる。
💡豆知識
爆発物が爆発するとき、反応は数マイクロ秒(100万分の数秒)で完了する。これは反応熱が一瞬で放出されるため。同じエネルギーでも、ゆっくり放出すると「温かさ」、一瞬で放出すると「爆発」になる。熱化学はエネルギーの「量」だけでなく、「放出速度」も重要だということを示している。
⚠よく間違えるところ
生成熱と燃焼熱は別物。CO₂ の生成熱 = 単体の C と O₂ から CO₂ が生成するときの熱量。CO₂ の燃焼熱は存在しない(CO₂ はそれ以上燃えない)。混乱したら「何が何になるときの熱か」を確認する。
✓重要ポイント
まとめ
- ヘスの法則:反応熱は経路によらず一定
- 発熱:Q > 0、吸熱:Q < 0
- 式の加減算でQ を求める
- 式を逆にすると符号が逆になる
まとめ
- ヘスの法則:反応熱 = 経路によらない
- 発熱:Q > 0(右辺に+)、吸熱:Q < 0
- 式の加減算でQ を求める
- 式を逆にすると符号が逆
// quiz
確認問題
Q1.ヘスの法則の内容として正しいものはどれか?
Q2.発熱反応の反応熱Q はどのように表すか?
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