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メタンと酸素の発熱性の反応がなぜですか?

メタン(CH4)と酸素(O2)の間の反応は、反応(二酸化炭素(CO2)と水(H2O))の生成物がより安定しており、反応物よりもエネルギーが低いため、発熱性です。これが故障です:

* 債券破壊: メタンと酸素が反応すると、分子内の既存の化学結合が壊れます。これにはエネルギー入力が必要であり、吸熱プロセスになります。

* 結合形成: 原子の間に新しい結合が形成され、二酸化炭素と水分子が生成されます。このプロセスはエネルギーを放出し、発熱プロセスになります。

重要な違い: 製品内の結合形成中に放出されるエネルギー(CO2およびH2O)は、反応物(CH4およびO2)の結合を破壊するために必要なエネルギーよりも大きい。エネルギーのこの違いは熱として放出され、全体的な反応が発熱します。

簡単に言えば:

このように考えてみてください:2つの不安定なビルディングブロックがあると想像してください。それらを結合すると、それらはより安定した構造を形成し、その過程でエネルギー(熱)を放出します。

ここに別の視点があります:

*メタンと酸素は、二酸化炭素や水と比較して比較的弱い結合を持っています。

*これらの弱い結合が壊れて強い結合が形成されると、システムの全体的なエネルギー状態が減少し、エネルギーが熱として放出されます。

これが、メタンと酸素(燃焼)の間の反応が熱を生成し、発熱反応と見なされる理由です。

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