1。熱量測定
* 原則: 熱量測定は、化学反応中に吸収または放出される熱を測定します。溶液の温度の変化は、熱伝達に直接関係しています。
* 手順:
*断熱された熱量計に反応物を慎重に混ぜます(例えば、蓋付きの発泡スチロールカップ)。
*溶液の初期温度と最終温度を測定します。
*溶液の比熱容量と溶液の質量を使用して、熱変化(Q)を計算します。
*必要に応じて、熱量計自体の熱容量を説明します。
* 方程式:
* q =m * c *Δt
* Q =熱吸収または放出(ジュール)
* M =溶液の質量(グラム)
* c =溶液の比熱容量(j/g°C)
*Δt=温度の変化(°C)
* エンタルピー変化:
*エンタルピー変化(ΔH)は、熱変化(Q)を制限反応物のモル数で割ったものに等しくなります。
* Δh=q / molesの制限反応物
2。ヘスの法則
* 原則: ヘスの法律は、初期条件と最終条件が同じである限り、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あると述べています。
* 手順:
*全体的な反応を分解して、エンタルピーの変化がわかっている一連の単純な反応に分類します。
*方程式(逆、係数を掛けます)を操作して、全体的な反応に合わせます。
*個々の反応のエンタルピー変化を合計して、全体的な反応のエンタルピー変化を得ます。
* 例:
*反応:A + B→C
*既知の反応:
* A + D→E(ΔH1)
* E→C + D(ΔH2)
*目的の反応を得るには、2番目の反応を逆転させ、方程式を追加します。
* A + D→E(ΔH1)
* C + D→E(-ΔH2)
* A + B→C(ΔH1-ΔH2)
*したがって、反応A + B→CのΔHはΔH1-ΔH2です。
3。形成の標準エンタルピー
* 原則: 標準的な形成エンタルピー(ΔHF°)は、標準状態(25°Cおよび1 ATM)の要素から1モルの化合物が形成される場合のエンタルピー変化です。
* 手順:
*各反応物と生成物に標準的な形成(ΔHF°)を使用します。
*次の方程式を使用してエンタルピー変化を計算します。
* ΔH°=σnΔHf°(製品) - σmΔHf°(反応物)
* NとMは、バランスの取れた反応の化学量論係数です。
* 例:
*反応:2H2(g) + O2(g)→2H2O(L)
*ΔHf°(H2(g))=0 kj/mol(標準状態の要素)
*ΔHF°(O2(g))=0 kj/mol(標準状態の要素)
*ΔHf°(H2O(L))=-285.8 kJ/mol
*ΔH°=[2 mol *(-285.8 kj/mol)] - [2 mol * 0 kj/mol + 1 mol * 0 kj/mol] =-571.6 kj
重要な考慮事項:
* 状態記号: 計算に反応物と産物に状態記号(s、l、g、aq)を常に含めてください。
* 比熱容量: 溶液の組成が熱容量に影響するため、水だけでなく *溶液 *の比熱容量を使用します。
* 標準条件: エンタルピーの変化は、標準条件(25°Cおよび1 ATM)でしばしば報告されます。必要に応じて、標準のエンタルピー変更に適切な値を使用していることを確認してください。
特定の反応を念頭に置いている場合はお知らせください。計算を進めるのを手伝うことができます。