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化学反応と熱・光 (ヘスの法則 (反応熱は，経路によらず 反応の最初の状態と最後の状態で決まる (麓から山頂までの高さはヘリで行こうが徒歩で行こう…
化学反応と熱・光
ヘスの法則
反応熱は，経路によらず
反応の最初の状態と最後の状態で決まる
麓から山頂までの高さはヘリで行こうが徒歩で行こうが同じ
実験で測定できない反応熱を求められる
生成熱を使った計算
反応熱 = (生成物の生成熱の和) - (反応物の生成熱の和)
結合エネルギーを使った計算
反応熱 = 生成物の結合Eの和 - 反応物の結合Eの和
反応熱と熱化学方程式
熱化学方程式
熱化学方程式の意味
\( 反応物のエネルギー + Q_{in} - Q_{out} = 生成物のエネルギー \)
つくり方
化学反応式を書く
着目する物質の係数を1にする
\( 左辺に吸収したエネルギー Q_{in}と放出したエネルギーQ_{out}を書く \)
物質の状態を明らかにする
(黒鉛), (g), aqなど
状態変化の熱化学方程式（相転移熱）
融解熱
\( \ce{ H2O (気) + 6.0 kJ = H2 (液)} \)
蒸発熱
\( \ce{ H2O (液) + 44 kJ = H2O (気) } \)
昇華熱
\( \ce{H2O (固) + 51 kJ = H2O (気) } \)
いろいろな反応熱
燃焼熱
物質 1mol が完全燃焼するときに放出する熱量
生成熱
単体から化合物1molが生成するときに放出/吸収する熱量
溶解熱
溶質1molが多量の水に溶解するときに放出/吸収する熱量
中和熱
酸と塩基が中和して水1molが生成するときに放出/吸収する熱量
結合エネルギー
1molの共有結合を切るのに必要なエネルギー
解離エネルギー
気体分子1molの原子間結合をすべて切るときに必要なエネルギー
分子間の結合エネルギーの和
イオン化エネルギー
原子1molを陽イオンに変えるのに必要なエネルギー
格子エネルギー
結晶1molを原子・イオンにするのに必要なエネルギー
電子親和力
原子1molを陰イオンにするときに放出するエネルギー
反応熱
(反応物がもっているエネルギー) - (生成物がもっているエネルギー)
エネルギー図
高エネルギー から 低エネルギー
発熱反応
余った分が熱エネルギーとして放出
低エネルギー から 高エネルギー
吸熱反応
足りない分を熱エネルギーから吸収
\( Q = mc \Delta t \)
化学反応と光
化学発光
化学反応の際，反応物と生成物のもつ化学エネルギーの差
（あるいは一部）が光として放出される現象
ルミノール反応
光合成
光エネルギーを化学エネルギーに変換する反応
吸熱反応（光エネルギーをパクパクする）