反応熱の計算
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この投稿は最終的に、生涯現役によって2016年1月29日11時59分に編集されました。タイトルの通り:2Na+2CH3OH=2CH3ONa+H2↑、この反応の熱量を計算できますか? 知識はすべて先生に返しました。単体の標準モル生成エンタルピーはすべてゼロです。メタノールは表で調べられますが、教科書の例題の方法を使って水酸化メタンナトリウムの標準モル生成エンタルピーを求めようとしましたが、どうやら無理のようです。reward_7ree6. ガイスの法則による計算 ガイスの法則:化学反応が一歩で起ころうと、いくつかの段階を経て起ころうと、その反応熱は同じである;つまり、化学反応の反応熱は、反応の初期状態と最終状態のみに関係し、反応経路には関係しない。つまり、ある反応がいくつかの段階に分けて進行できる場合、各段階の反応熱の合計は、その反応を一度に進行させたときの反応熱と同じになる。 7. 反応物と生成物の標準モル生成エンタルピーに基づいて計算する。一定温度、標準圧力下での反応「0=ΣBVBRB」(これは反応物を項を移動させて符号を変えて等号の右側に移す表し方であり、この表し方では反応物の係数は負となり、VBは反応物または生成物RBの化学量数、ΣBはすべての物質についての和を示す)における反応熱△rHmθは、ΣBVB△fHmθ(B)で与えられる(図参照)。θは標準圧力を表し、1*10^5Paです。実際、この記号は「シータ」とは書かれず、円の中に一本の横線が入ったもので、「シータ」よりも少し太っている。“m」は1モルの反応あたりを表し、反応熱とは、反応に関与するすべての物質のその状態における標準モル生成エンタルピーと、化学式におけるその物質の化学量論係数との積の代数和に等しい。これはゲイスの法則と標準モル生成エンタルピーの定義を用いて証明でき、詳細は生成エンタルピーを参照のこと。いくつかの参考書には、さまざまな物質の標準モル生成エンタルピーが記載されており、それを参照して必要な反応熱を計算することができる。 例えば、反応 CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) の△rHmθについて、298K、標準圧力下での各物質の標準モル生成エンタルピーは次の通りである:△fHmθ=-110.53kJ/mol、△fHmθ=-241.82kJ/mol、△fHmθ=-393.51kJ/mol、△fHmθ=0。したがって、△rHmθ=ΣBVB△fHmθ(B) =(-393.51*1+0*1+(-110.53)*(-1)+(241.82*(-1)))kJ/mol=-41.16kJ/molとなり、この反応の反応熱は-41.16kJ/molである。 8.反応物と生成物の標準モル燃焼エンタルピーに基づいて計算する。多くの有機化合物においては、単体からの合成は困難であるが、有機化合物のほとんどは燃焼させることができるため、標準モル燃焼エンタルピーを得る方が容易である。 ある状態における反応「0=ΣBVBRB」について、その反応の反応熱は△rHmθ = - ΣBVB△cHmθ(B)(図参照)にも等しく、これもゲイスの法則と標準モル燃焼エンタルピーの定義を用いて証明することができる。すなわち、反応熱とは、反応に関与するすべての物質がその状態において持つ標準モル燃焼エンタルピーと、化学式におけるその物質の化学量論係数との積の代数和の負の値である。 例えば、標準状態における反応:CH3CHO(l)+H2(g)==C2H5OH(l)の場合、△rHmθ=-1166.37kJ/mol、△cHmθ=-285.84kJ/mol、△cHmθ=-1366.83kJ/molとなる。したがって、△rHmθ=-ΣBVB△cHmθ(B)=-((-1366.83*1+(-1166.37)*(-1)+(-285.84)*(-1))kJ/mol=-85.38kJ/molとなり、この反応の反応熱は-85.38kJ/molである。 また、各反応物と生成物の標準モル燃焼エンタルピーおよびそれらの燃焼式から、その標準モル生成エンタルピーを決定することができ、間接的に反応熱も算出できる。 反応熱に影響を与える要因:内部要因:化学反応の反応物の生成エンタルピーと生成物の生成エンタルピーに関連している。外部要因:反応温度や圧力に関連する。