結合エンタルピー【高校化学・化学基礎一問一答】

目次

はじめに

【プロ講師解説】化学のグルメでは、高校化学・化学基礎の一問一答問題を公開しています。問題一覧は【スマホで出来る】一問一答(高校化学・化学基礎)でご覧下さい。


問1

気体分子間の共有結合1molを切断するために必要なエネルギーを【1】という。

解答/解説:タップで表示

解答:【1】結合エンタルピー

気体分子間の共有結合1molを切断するために必要なエネルギーを結合エンタルピーという。

参考:結合エンタルピー(定義・計算問題の解き方など)

問2

塩化水素HClの生成エンタルピーを求めよ。ただし、HーH、ClーCl、HーClの結合エンタルピーをそれぞれ432kJ/mol、239kJ/mol、428kJ/molとする。

解答/解説:タップで表示

解答:92.5kJ

STEP
求める反応熱をQkJとし、それを含む熱化学方程式を書く。

求めたいのはHClの生成エンタルピーのため、HClの係数を1とし、他の物質の係数はそれに合わせる。また、求めたい熱量はQkJとする。

\[ \mathrm{\frac{ 1 }{ 2 }H_{2}(気)+\frac{ 1 }{ 2 }Cl_{2}(気) \longrightarrow HCl(気)}~~~ΔH = Q\mathrm{\mathrm{kJ}} \]

STEP
STEP1でつくった式を元に、エネルギー図を書く。

H2とCl2という2つの物質がまとまってHClという1つの物質になるため、より「バラバラ」であるH2とCl2の方がエネルギーが高い。したがって、より高い位置に書く。

STEP
図に書き込んだ分子を「バラバラ」の状態にし、エネルギー図の上の位置に書く。

H2とCl2が、それぞれH原子とCl原子になった場合を考える。

STEP
それぞれの結合を切るために必要なエネルギーを書き込む。

問題文に書いてあったHーH、ClーCl、HーCl結合の結合エネルギーを図中に書き込む。

係数がついていた場合は、それをかけるのを忘れないように注意する。

STEP
ヘスの法則を利用して方程式を作成し、それを解く。

ヘスの法則により、化学変化に伴う反応エンタルピーは、反応前後の状態で決まり、反応経路によって変化しない。

参考:ヘスの法則(定義・反応エンタルピーの計算問題の解き方)

これを利用することで、次の式をたてることができる。

これが塩化水素HClの生成エンタルピーである。

参考:結合エンタルピー(定義・計算問題の解き方など)

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著者情報

元講師、薬剤師、イラストレーター
数百名の中高生向け指導経験あり(過去生徒合格実績:東工大・東北大・筑波大・千葉大・岡山大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)。
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
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