| English | 意味 |
|---|---|
| bond energy/bɒnd ˈenədʒi/ | 結合エネルギー |
| endothermic/ˌendəʊˈθɜːmɪk/ | 吸熱反応 |
| exothermic/eɡzəˈðɜːmɪk/ | 発熱反応 |
| specific heat capacity/spəˈsɪfɪk hiːt kəˈpæsɪti/ | 比熱容量 |
| calorimetry/ˌkælɔːˈrɪmətri/ | 熱量測定法 |
結合ごとのエネルギー計算
- 反応中、古い結合は切断され、新しい結合は形成される。
- 切断はエネルギーを取り込み、形成はエネルギーを放出する。
- 実験室でも$\Delta H$を測定できる。
正しい記述はどれか？
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結合を切るためにエネルギーが必要で、結合が形成される際にエネルギーが放出され、ΔHはその差である。
結合を切ることは吸熱であり、結合を作ることは発熱である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
ΔH = 切断された結合 − 形成された結合。
結合エネルギー計算
- 結合を切断することは吸熱反応であり、結合を形成することは発熱反応である。
- 結合エネルギーとは、1モルの化学結合（気体状態）を切断するために必要なエネルギーであり、常に正の値をとる。
- 一部の値は正確な数値ですが、他は多数の分子に対する平均値であるため、答えは概算値となる。
結合の切断にはエネルギーを吸収し、結合の形成ではエネルギーが放出される
入るエネルギー、出るエネルギー
ΔH = (結合を切るためのエネルギー) − (結合を作る際に放出されるエネルギー)。活性化エネルギーと全体の変化を調整して、発熱および吸熱のプロファイルを比較せよ。
結合エネルギーを用いる場合、反応のΔHは：
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ΔH = Σ(切断された結合) − Σ(形成された結合)；切るための入ったエネルギーから作るための出たエネルギーを引く。
なぜ平均結合エネルギーを用いた計算は概算値に過ぎないのか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
平均結合エネルギーは多くの分子に対する平均値であるため、単一の分子と正確に一致しない。
実験室での測定
- 反応によって既知質量の溶液が加熱された場合、移動した熱量は以下の通りである：
- ($m$ = 質量, $c$ = 比熱容量, $\Delta T$ = 温度変化。) モルあたりに換算すると:
- 温度が上昇する（発熱反応）場合、マイナス符号により $\Delta H$ は負の値となる。
燃料の燃焼は発熱反応であり、周囲へエネルギーを放出する
溶液に伝達された熱は次のように計算される：
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q = mcΔT（質量 × 比熱 × 温度変化）；モルあたりのΔH = −mcΔT/n。
各概念とその意味を対応させよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
各項目は用語を正しい意味と結びつける。
結合エネルギーを用いた計算
** worked example.** ΔH ＝ （切断された結合の総和）－（形成された結合の総和）。切断に＋1500 kJ、形成で−1800 kJの場合、ΔH ＝ 1500 − 1800 ＝ −300 kJ/mol（発熱反応）。
既知質量の溶液の温度変化を測定する
理解できましたか
- 結合の切断は吸熱反応であり、結合の形成は発熱反応である。
- $\Delta H_r = \sum(\text{bonds broken}) - \sum(\text{bonds made})$
- 平均結合エネルギーによる計算は概算値しか得られない。
- カロリメトリー：$q = mc\Delta T$ を用いて $\Delta H = -\dfrac{mc\Delta T}{n}$ を求める。