HESSの法則:エンタルピー計算のための強力なツール
ヘスの法則は、熱化学の基本原則です。反応のエンタルピー変化は、採取された経路とは無関係です 、つまり、反応が1つのステップまたは複数のステップで発生するかどうかは同じです。この法律により、既知の反応のエンタルピー変化を使用して直接測定できない反応のエンタルピー変化を計算することができます。
ヘスの法律の使用方法は次のとおりです。
1。ターゲット反応を識別します: 計算したいエンタルピー変化の反応のバランスの取れた化学方程式を決定します。
2。既知の反応を見つける: 標的反応の反応物と産物を含む既知のエンタルピー変化(通常は表またはデータシートで与えられる)との反応を見つけます。
3。既知の反応を操作します: あなたはする必要があるかもしれません:
* 逆 ターゲット反応の方向に合うように既知の反応。反応を逆転させると、そのエンタルピー変化の兆候が変化することを忘れないでください。
* 乗算 標的反応の化学量論係数に一致する因子による既知の反応。反応に因子を掛けるには、そのエンタルピー変化にその因子を掛けます。
4。操作された反応を組み合わせます: 操作された反応を一緒に追加します。結合した反応のエンタルピー変化は、個々の反応のエンタルピー変化の合計となります。
5。キャンセルを確保する: 結合した反応の両側に現れるすべての種がキャンセルし、標的反応の反応物と生成物のみが残っていることを確認してください。
6。エンタルピーの変化を計算します: 標的反応のエンタルピー変化は、操作された反応のエンタルピー変化の合計です。
例:
次の反応のエンタルピー変化を計算しましょう。
`` `
Co(g) + 1/2 O2(g) -> co2(g)
`` `
次の反応とそのエンタルピーの変化を知っています。
`` `
c(s) + o2(g) -> co2(g)Δh=-393.5 kj/mol
c(s) + 1/2 o2(g) -> co(g)Δh=-110.5 kj/mol
`` `
ターゲット反応を得るために、私たちは:
* 2番目の反応を逆にします:
`` `
Co(g) -> c(s) + 1/2 o2(g)Δh=+110.5 kj/mol
`` `
* 最初の反応に反転した2番目の反応を追加します:
`` `
c(s) + o2(g) -> co2(g)Δh=-393.5 kj/mol
Co(g) -> c(s) + 1/2 o2(g)Δh=+110.5 kj/mol
----------------------------------
Co(g) + 1/2 O2(g) -> co2(g)Δh=-283 kj/mol
`` `
したがって、標的反応のエンタルピー変化は -283 kj/mol です 。
キーポイント:
*ヘスの法則は、直接測定することが困難または不可能な反応のエンタルピー変化を計算するための強力なツールです。
*エンタルピーの変化は状態関数であるという原則に依存しています。つまり、採取された経路ではなく、システムの初期および最終状態のみに依存します。
*標的反応に合わせて既知の反応を慎重に操作し、エンタルピー変化の兆候と係数に注意を払ってください。
Hessの法則を使用することにより、既知の熱化学データを使用して、広範囲の反応のエンタルピーの変化を予測できます。