反応性 1.1 · エンタルピー変化の測定

このプリントは、初年度評価が2025であるコースのためのSLizzaの選定 topics を扱っており、カリキュラム全体ではない。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術および以下のモデル条件を使用すること。

これらの例は独自かつ架空のものであり、実際の測定値や実際の生徒による調査ではありません。

この観察を説明するのは何か？

• 2つの溶液が反応するとカップは温まります。温度上昇は周囲への熱エネルギー伝達数を示しますが、エンタルピー変化そのものではありません。

モデルを構築する

• 発熱反応はエネルギーを周囲へ放出する。
• 吸熱反応は周囲からエネルギーを取り込む。
• 結合の切断にはエネルギーが必要であり、結合の形成ではエネルギーが放出される。
• 発熱性：周囲へエネルギーを放出すること。
• エンタルピー変化: 特定の過程における定圧での熱変化。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 移動したエネルギー = 質量 × 比熱容量 × 温度変化 を用いる。
• 反応量で割る前に、ジュールをキロジュールに変換する。
• 発熱性モルエンタルピー変化は負の符号を持つ。

実験室では： 断熱材と蓋を使用し、初期温度を一定に測定し、攪拌を行い、温度-時間系列を記録する。測定中の冷却を無視せず、適切な外挿法によって反応温度を推定する。

既知の値から始める

• Known: 100 g solution rises by 5.0 °C; specific heat capacity is 4.18 J per gram per degree. q = mcΔT. q = 100 × 4.18 × 5.0 = 2,090 J = 2.09 kJ.
• If 0.050 mol reacts, ΔH = -q/n = -2.09/0.050 = -41.8 kJ per mole.

あなたの番: 50 g の水が 4 °C 上昇します。c = 4.2 J/g・°C を用いて q を求めなさい。

結論とその限界を確認する

• 熱損失は通常、観測される温度上昇を低下させます。
• 熱を得る溶液と熱を失う反応の符号は逆です。

誤り： 結合の切断はエネルギーを放出する。結合の切断は吸熱的であり、エネルギーを必要とする。結合の形成はエネルギーを放出する。これら二つを混同すると、すべてのエネルギー計算の符号が逆になる。

重要：

• 発熱反応はエネルギーを周囲へ伝達します。
• 移動したエネルギー = 質量 × 比熱容量 × 温度変化 を用いる。
• 注意：熱損失は通常、観測される温度上昇を低下させます。

756 Jおよびモルあたり−37.8 kJから書きます

• 60 g of solution rises by 3 degrees. Use c = 4.2 J per gram per degree. 0.020 mol reacts.
• q とモルあたりのエンタルピー変化を見つけよ。結合の切断にはエネルギーが必要である。