はじめに

このページでは、大学入試や定期テストで頻出の反応熱を1つ1つ紹介していく。全て重要な熱なので、しっかりと理解しておこう。


スポンサーリンク

化学変化に関する熱

化学反応が起こったときに出る熱と定義されるグループである。5つあるので順番に確認していこう。

燃焼熱

物質1molが完全燃焼するときに発生する熱量

例として、メタンを燃焼した時の熱化学方程式・エネルギー図を確認しよう。

【例】メタンCH4(気)の燃焼熱は891kJ/molである。

CH4(気)+2O2(気)=CO2(気)+2H2O(液)+891kJ

生成熱

物質1molが成分元素の単体から生成するときに発生または吸収する熱量

例として、水素と窒素からアンモニアが生成した時の生成熱を確認しよう。

【例】アンモニアNH3(気)の生成熱は46kJ/molである。

1/2N2(気)+3/2H2(気)=NH3(気)+46kJ

溶解熱

物質1molが多量の水に溶解するときに発生または吸収する熱量

例として、塩化ナトリウムが水に溶解するときの反応を確認しよう。

【例】塩化ナトリウムNaCl(固)の溶解熱は3.9kJ/molの吸熱である。

NaCl(固)+aq=NaClaqー3.9kJ

中和熱

酸と塩基が中和して水が1mol生じる時に発生する熱量

例として、HClaqとNaOHaqの中和反応を確認しよう。

【例】HClaqとNaOHaqの中和熱は57kJ/molである。

HClaq+NaOHaq=NaClaq+H2O(液)+57kJ

水和熱

イオン(気)1molが水和するときに発生する熱量

例として、Na+の水和反応、Clの水和反応を確認しよう。

【例1】Na+(気)の水和熱は400kJ/molである。

Na+(気)+aq=Na+aq+400kJ

【例2】Cl(気)の水和熱は367kJ/molである。

Cl(気)+aq=Claq+367kJ

状態変化に関する熱

状態変化に伴う熱のグループである。

蒸発熱

物質1molが蒸発するとき吸収する熱量

例として、液体の水が蒸発したときの反応を確認しよう。

【例】水H2Oの蒸発熱は44kJ/molである。

H2O(液)=H2O(気)ー44kJ

融解熱

物質1molが融解するとき吸収する熱量

例として、固体のH2Oの融解して液体のH2Oになる反応を確認しよう。

【例】H2Oの融解熱は6.0kJ/molである。

H2O(固)=H2O(液)ー6.0kJ

昇華熱

物質1molが昇華するとき吸収する熱量

例として、黒鉛の昇華反応を確認しよう。

【例】黒鉛Cの昇華熱は715kJ/molである。

C(黒鉛)=C(気体)ー715kJ

結合に関する熱

化学エネルギーの高い状態にするために外部から加えるエネルギーと定義されるグループである。

基本的に全て吸熱反応であり、正の値で表されることが多い。

結合エネルギー

分子内にある共有結合1molを切るときに必要な熱量(=エネルギー)

【例】H-Hの結合エネルギーは436kJ/molである。

H2(気)=2H(気)ー436kJ

解離エネルギー

分子1molに存在する共有結合を全て切るときに必要な熱量(結合エネルギーの合計)

【例】メタンCH4にあるC-Hの結合エネルギーは416kJ/molである。この時、CH4の解離エネルギーは(CH4の中にはC-H結合が4つあるので)416×4=1664kJとなる。

CH4(気)=C(気)+4H(気)ー1664kJ

格子エネルギー

イオン結晶1molを構成するイオンをバラバラにして、気体状態のイオンにするのに必要な熱量

【例】NaCl(固)の格子エネルギーは771kJである。

NaCl(固)=Na++Clー771kJ

イオン化エネルギー

原子から1コの電子を取り去って1価の陽イオンにするために必要な熱量

【例】Naのイオン化エネルギーは496kJ/molである。

Na(気)=Na+(気)+eー496kJ

電子親和力

原子が電子を1コ受け取って1価の陰イオンになるときに放出される熱量

【例】Cl(気)の電子親和力は349kJ/molである。

Cl(気)+e=Cl(気)+349kJ

関連:計算ドリル、作りました。

化学のグルメオリジナル計算問題集「理論化学ドリルシリーズ」を作成しました!

モル計算や濃度計算、反応速度計算など入試頻出の計算問題を一通りマスターできるシリーズとなっています。詳細は【公式】理論化学ドリルシリーズにて!


スポンサーリンク