反応熱とは

の 反応熱 または反応エンタルピー（ΔH）は、一定の圧力で起こる化学反応のエンタルピーの変化です（Anne Marie Helmenstine、2014）。.

エンタルピーはすべて状態関数である圧力、体積、および内部エネルギーから派生するので、エンタルピーは状態の関数でもあります（Rachel Martin、2014）。.

熱の量と仕事の量を同時に測定しながら、ΔＨ、またはシステムの内部エネルギーの変化を見つけることが困難になり過ぎたとき、ΔＨ、またはエンタルピー変化がシステムのエネルギー変化を計算するための測定単位として現れた。交換した.

圧力が一定の場合、エンタルピー変化は熱に等しく、ΔH= qとして測定できます。.

表記ΔHºまたはΔHº_r それから反応熱ΔHの正確な温度と圧力を説明するために生じる.

標準的な反応エンタルピーは、ΔHºまたはΔHºrxnで表され、正と負の両方の値をとることができます。 ΔHºの単位は、1モルあたりのキロジュール、またはkj / molです。.

反応熱を理解するための以前の概念：ΔHとΔHºの違い_r.

Δ＝エンタルピーの変化（生成物のエンタルピーマイナス反応物のエンタルピー）.

正の値は、製品のエンタルピーが高いこと、または吸熱反応であることを示します（熱が必要です）。.

負の値は、反応物質のエンタルピーが高いこと、または発熱反応であることを示します（熱が発生します）。.

º=反応は標準的なエンタルピー変化であり、あらかじめ設定された圧力/温度で発生します。.

r =は、この変化が反応のエンタルピーであることを示します.

標準状態：固体または液体の標準状態は、1 barの圧力または同じ1気圧（105 Pa）、25°Cの温度の純粋な物質、または同じ298 Kです。.

ΔHº_r は標準反応熱または標準反応エンタルピーであり、ΔHもまた反応エンタルピーを測定する。ただし、ΔHºrxnは「標準」条件下で行われるため、反応は25℃、1気圧で行われます。.

標準条件下でΔHを測定することの利点は、ΔHºの値を別のものと関連付けることができることです。なぜなら、それらは同じ条件下で起こるからです（Clark、2013）。.

トレーニング熱

標準生成熱ΔH_f化学物質とは、25℃で1モルの化学物質の形成からその標準状態における吸収または放出される熱の量である.

要素が25℃、1バールで最も安定した形と物理的状態（固体、液体、気体）であれば、要素は標準状態になります（Jonathan Nguyen、2017）.

例えば、二酸化炭素の標準生成熱は反応物として酸素と炭素を意味する.

酸素は気体分子としてより安定している₂, カーボンは固体グラファイトより安定しています。 （グラファイトは標準条件下でダイヤモンドよりも安定しています。）

別の意味で定義を表現すると、標準生成熱は特別なタイプの標準熱反応です。.

反応は標準条件下でそれらの標準状態でその元素の化学物質1モルの形成である.

地層の標準熱は、地層の標準エンタルピーとも呼ばれます（実際にはエンタルピーの変化です）。.

定義により、それ自体の元素の形成はエンタルピーにいかなる変化も生じないだろう、それですべての元素の標準反応熱はゼロである（Cai、2014）.

反応エンタルピーの計算

1-実験計算

エンタルピーは熱量計の使用により実験的に測定することができる。熱量計は、活性化エネルギーを提供する電気ケーブルを介してサンプルが反応する機器です。サンプルは常に揺れている水に囲まれた容器の中にあります.

試料を反応させるときに生じる温度変化で測定し、水の比熱およびその質量を知ると、反応を解放または吸収する熱は、式q = Cesp x m xΔTによって計算されます。.

この式において、ｑは熱であり、Ｃｅｓｐは１グラム当たり１カロリーに等しい水のこの場合の比熱であり、ｍは水の質量でありそしてΔＴは温度変化である。.

熱量計は圧力が一定で隔離されたシステムなので、ΔH_r= q

2-理論計算

エンタルピー変化は反応の特定の経路には依存せず、生成物および試薬の全体的なエネルギーレベルにのみ依存する。エンタルピーは状態の関数であり、それ自体は加法的です.

反応の標準エンタルピーを計算するために、反応物の標準生成エンタルピーを加え、それを生成物の標準生成エンタルピーの合計から差し引くことができる（Boundless、S.F.）。数学的に言って、これは私たちに与えます：

ΔH_r°=ΣΔH_fº（製品） - ΣΔH_fº（反応物）.

反応のエンタルピーは通常、通常の条件下（1バールの圧力と25℃の温度）での試薬形成のエンタルピーから計算されます。.

この熱力学の原理を説明するために、メタン（CH）の燃焼に対する反応のエンタルピーを計算します。₄）式によると：

CH₄ （g）+ 2O₂ （g）→CO₂ （g）+ 2H₂O（g）

反応の標準エンタルピーを計算するには、反応に関与する各反応物と生成物の標準生成エンタルピーを探す必要があります。.

これらは通常、付録またはいくつかのオンライン表にあります。この反応で必要なデータは次のとおりです。

H_fCH₄ （g）= - 75 kjoul / mol.

H_fºO₂ （g）= 0 kjoul / mol.

H_fCO₂ （g）= -394 kjoul / mol.

H_fºH₂Ｏ（ｇ）＝ −２８４キロジュール／モル.

酸素ガスの標準生成エンタルピーは標準状態であるため、0 kJ / molであることに注意してください。.

次に、トレーニングの標準エンタルピーをまとめます。単位はkJ / molであるため、平衡反応方程式の化学量論係数を掛ける必要があることに注意してください（Leaf Group Ltd、S.F.）。.

ΣΔH_fº（製品）=ΔH_fCO₂ +2ΔH_fºH₂○

ΣΔH_fº（製品）= -1（394 kjoul / mol）-2（284 kjoul / mol）= -962 kjoul / mol

ΣΔH_fº（反応物）=ΔH_fCH₄ + ΔH_fºO₂

ΣΔH_fº（反応物）= -75 kjoul / mol + 2（0 kjoul / mol）= -75 kjoul / mol

これで、反応の標準エンタルピーを見つけることができます。

ΔH_r°=ΣΔH_fº（製品） - ΣΔH_fº（反応物）=（ - 962） - （ - 75）=

ΔH_r°= - 887kJ / mol.

参考文献

1. Anne Marie Helmenstine。 （2014年6月11日）。反応定義のエンタルピーthoughtcoから取得された：thoughtco.com.
2. （Ｓ．Ｆ．）。反応の標準エンタルピーboundlessから回復しました：boundless.com.
3. Cai、E.（2014年3月11日）。標準生成熱。 chemicalstatistician.wordpress.comから回収された.
4. Clark、J.（2013、May）。様々なエンタルピー変化の定義chemguide.co.ukから取得した：chemguide.co.uk.
5. Jonathan Nguyen、G. L.（2017年2月9日）。標準生成エンタルピー。 chem.libretexts.orgから取得しました：chem.libretexts.org.
6. リーフグループ株式会社（Ｓ．Ｆ．）。反応エンタルピーの計算方法sciencingから発見された：sciencing.com.
7. Rachel Martin、E. Y.（2014年5月7日）。反応熱chem.libretexts.orgから取得しました：chem.libretexts.org.