語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| Hess's law/ˈhesɪz lɔː/ | ヘスの法則 |
| enthalpy change/enˈθælpi tʃeɪndʒ/ | 焓変 |
| energy cycle/ˈenədʒi ˈsaɪkl/ | エネルギー循環 |
| bond energy/bɒnd ˈenədʒi/ | 結合エネルギー |
エネルギーの合計
- ヘスの法則：経路に関わらず、全体のエンタルピー変化は等しい。
- これはエネルギー保存則によるものである。
- これにより、直接測定できないエンタルピー変化（結合エネルギーを含む）を求めることができる。
実践
ヘスの法則によると、ある反応の全エンタルピー変化は：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
エネルギーが保存されるため、全体のΔHは始点と終点の状態にのみ依存し、経路には依存しない。
実践
ヘスの法則が成立するのは、エネルギーが保存されるからである。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
エネルギー保存則とは、総エンタルピー変化が始点と終点の状態のみによって固定されることを意味する。
実践
エンタルピー変化が経路に依存しないという法則は______法則である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
エンタルピーは状態関数である。
エネルギーサイクル
- 反応物と生成物を直接的な経路と間接的な経路で結ぶ。
- 両方の経路の合計が等しいため：
$$\Delta H_r = \Delta H_1 + \Delta H_2$$
ヘスの法則：直接経路と間接経路の合計は等しい
探索
ヘスの法則サイクル
どの経路を取ってもエンタルピー変化は同じである。したがって、未知のΔHは代替の経路を通じて求めることができる。
実践
エネルギーサイクルにおいて、直接ルートと間接ルートは：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
両方のルートの始点と終点は同じ状態であるため、その総ΔHは等しくなる（例：ΔHr = ΔH₁ + ΔH₂）。
有用性
- 直接測定できないエンタルピー変化（遅い反応や副反応を含むもの）を求めるのに役立つ。
- 問題文で与えられた結合エネルギー、生成熱、または燃焼熱のデータから $\Delta H_r$ を計算できる。
実践
ヘスの法則の主要な用途は：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
ヘスの法則を用いることで、他の既知データを使って、遅い反応や副反応を含む反応のΔHを計算できる。
結合エネルギー計算
- 結合の切断はエネルギーを吸収し、結合の形成はエネルギーを放出する。
- よって：ΔH ＝ Σ（切断された結合）－ Σ（形成された結合）。
Example
** H₂ + Cl₂ → 2 HCl の ΔH を求める**（結合エネルギー：H–H 436, Cl–Cl 242, H–Cl 431 kJ/mol）。
- 切断された結合: 1 H–H + 1 Cl–Cl = 436 + 242 = +678
- 形成される結合：2 H–Cl = 2 × 431 = −862
- ΔH ＝ 678 − 862 ＝ −184 kJ/mol（発熱反応 — 放出エネルギーが吸収エネルギーより多い）
理解できましたか
Key idea
- ヘスの法則：任意の経路でも $\Delta H$ は等しい（エネルギー保存則に基づく）
- エネルギーサイクルを描く：直接経路 ＝ 間接経路 なので $\Delta H_r = \Delta H_1 + \Delta H_2$ が求まる
- 結合エネルギー：$\Delta H$ ＝ 切断された結合 − 形成された結合（例：H₂ + Cl₂ → 2 HCl で −184 kJ/mol）
- 与えられたデータを用いて、測定不可能な $\Delta H$ を求めるためにサイクルを使う