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反応物や産物の物理的状態に熱化学的方程式で言及する必要があるのはなぜですか?

いくつかの理由で、熱化学的方程式の反応物と生成物の物理的状態について言及することは絶対に不可欠です。

1。エンタルピー変化の正確な表現:

* 異なる状態のエネルギーレベルは異なります。 同じ物質の固体、液体、およびガスは、内部エネルギー含有量が異なります。これらの違いを無視すると、不正確なエンタルピー変化(ΔH)値が得られます。

* 状態の変更にはエネルギーが含まれます。 固体を溶かしたり蒸発させたりするのに必要なエネルギーは重要であり、エンタルピーの変化で説明する必要があります。

2。特異性と明確性:

* 物理的な状態は重要な情報を提供します。 物理状態を知ることは反応条件を明確にし、異なる反応を比較できるようにします。たとえば、気体状態でのメタンの燃焼は、液体状態でのメタンの燃焼とは異なるエンタルピー変化を持っています。

* 状態情報反応メカニズムの理解に役立つ。 反応物と生成物の状態は、反応が溶液または気相で発生する可能性が高いかどうかなど、反応メカニズムに関する手がかりを提供できます。

3。曖昧さを避ける:

* 化学式だけではあいまいです。 同じ化学式は、複数の状態を表すことができます(たとえば、h₂oは液体水またはガス状の水蒸気である可能性があります)。物理状態を述べると、どのフォームが考慮されているかについての曖昧さを削除します。

4。 ΔH:の正しい計算

* 標準のエンタルピー変化は状態依存です。 熱力学テーブルには、特定の状態のエンタルピーの変更がリストされています。状態がわからない場合は、計算に正しい値を使用することはできません。

例:

メタンの燃焼を考えてみましょう。

* ch₄(g) +2o₂(g)→co₂(g) +2h₂o(l)Δh=-890.3 kj/mol

この方程式は、2モルの酸素ガス(O₂)を伴う1モルのメタンガス(CH₄)の燃焼により、1モルの二酸化炭素ガス(CO₂)と2モルの液体水(H₂O)が生成され、890.3 kjの熱が放出されることを示しています。

州を含めなかった場合:

* ch₄ +2o₂→co₂ +2h₂oΔh=-890.3 kj/mol

この方程式は不完全であいまいです。反応物と生成物の物理的状態はわかりません。これは、解釈と計算が誤っている可能性があります。

要約すると、エンタルピーの変化、特異性、明確さ、曖昧さの回避を正確に表現するには、熱化学方程式における反応物や産物の物理状態を含むことが重要です。これにより、方程式が反応に含まれるエネルギーの変化を正確に反映し、適切な解釈と計算を可能にします。

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