| English | 意味 |
|---|---|
| state function/steɪt ˈfʌŋkʃn/ | 状態関数 |
| Hess's law/ˈhesɪz lɔː/ | ヘスの法則 |
レシピのように反応を加える
- 直接測定することが困難な反応があります。
- しかし、既知のステップを組み合わせて構築できます。
- それらのステップを足し合わせると、熱も加算されます。
- 総熱は始点と終点のみで決まり、経路には依存しません。
経路に依存しない量
- $\Delta H$ は 状態関数 です：始点と終点のみで決まります。
- 取った経路によって総熱は変わりません。
- Therefore、反応物から生成物へのいかなる経路でも同じ $\Delta H$ が得られます。
$\Delta H$ は状態関数であり、それは...にのみ依存することを意味する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
状態関数は、開始状態と終了状態の間の経路是无視する。
既知のステップを加える
- ヘスの法則は、既知の反応を加えて目標とする反応に到達させます。
- 各の $\Delta H$ の値を合計して、目標の $\Delta H$ を求めます。
- 残すのが目的の反応となるよう、ステップを選びます。
反応ステップを逆転させると、その $\Delta H$ ...
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
逆段階の$\Delta H$は逆向きである。
反応の一段階を倍増させると、その$\Delta H$も倍増する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
量をスケールすると、$\Delta H$も同じ倍率でスケールされる。
ステップは、____ が打ち消され、目的の反応が残るように選ばれる。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
步骤を足し合わせると、反対側にある中間体は相殺されます。
逆転とスケーリング
- ステップを逆転させると、その $\Delta H$ の符号を反転させます。
- ステップを倍率変換すると、その $\Delta H$ も倍率変換します。
- そして調整したステップ同士を加えます。
ヘスの法則サイクル
エンタルピーは状態関数であるため、反応物から生成物へのどの経路でも総量は同じである。
ステップ1は $\Delta H = -100$、ステップ2は $\Delta H = -50$、それらの和は目標となります。
- 加算する：$\Delta H_{target} = -100 + (-50) = -150\ \text{kJ}$。
- 中間体は打ち消し合います。
2段階の反応でそれぞれ $\Delta H = -120\ \text{kJ}$ と $+30\ \text{kJ}$ のエンタルピー変化がある場合、それらの和（kJ単位）はいくつか？
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$-120 + 30 = -90\ \text{kJ}$.
ヘスの法則が成り立つのは、エンタルピーが状態関数だからです。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
経路に依存しない性質が、ステップ $\Delta H$ の値を加算できる理由そのものです。
ステップを 逆転 させるとき、その $\Delta H$ の符号を反転させます。倍率変換 するときは $\Delta H$ も倍率変換します。ステップを並べて中間体が打ち消し合うようにします。そしてヘスの法則が成り立つのは、$\Delta H$ が状態関数だからです。
$\Delta H$ が 状態関数（経路非依存）であるため、ヘスの法則を用いて既知の反応を加え、未知の $\Delta H$ を求めることができます。ステップを逆転させて符号を反転させ、倍率変換して $\Delta H$ も倍率変換し、中間体が打ち消し合うように合計します。