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反応の熱効果とは何か

「熱効果」という用語に精通しているが大部分の化学反応」は化学の授業で発生しますが、それでもより広く使用されています。この現象が利用されない活動分野を想像することは困難です。

それらのほんの一部の例を挙げましょう。反応熱が何であるかについての知識が必要です。現在、自動車産業は素晴らしいペースで発展しています。車の数は毎年数回増加しています。同時に、それらの主なエネルギー源はガソリンです(これまでの代替開発では、単一のプロトタイプでのみそれらの具体化が見られます)。燃料のフラッシングの力を調整するために、爆発の強度を減らす特別な添加剤が使用されます。顕著な例はモノメチルアニリンです。それが得られると、反応の熱効果が計算されます。この場合は–11–19 kJ / molです。

アプリケーションの別の分野は食べ物です業界。間違いなく、誰もがこの製品またはその製品のカロリー含有量の表示に注意を払いました。この場合、食品の酸化中に熱が放出されるため、カロリー含有量と反応の熱効果は直接関係しています。このデータに基づいて食事を調整することで、体重を大幅に減らすことができます。反応熱はジュールで測定されるという事実にもかかわらず、それらとカロリーの間には直接的な関係があります:4 J = 1kcal。食品の場合、通常、推定量(質量)が表示されます。

理論に目を向けて与えましょう定義。したがって、熱効果は、システム内の化学プロセス中にシステムによって放出または吸収される熱の量を示します。熱に加えて、放射線が発生する可能性があることに留意する必要があります。化学反応の熱効果は、システムのエネルギーレベルの差(初期と残留)に数値的に等しくなります。反応の過程で熱が周囲の空間から吸収される場合、彼らは吸熱過程について話します。したがって、熱エネルギーの放出は、発熱プロセスの特徴である。それらを区別するのは非常に簡単です。反応の結果として放出される総エネルギーの値が、反応を開始するために費やされる値よりも大きい場合(たとえば、燃焼する燃料の熱エネルギー)、これは発熱です。しかし、水と石炭を水素と一酸化炭素に分解するためには、加熱に追加のエネルギーを費やす必要があるため、その吸収が起こります(吸熱)。

反応の熱効果は、以下を使用して計算できます。既知の式。計算では、熱効果は文字Q(またはDH)で示されます。違いはプロセスのタイプ(エンドまたはエキソ)にあるため、Q = -DHです。熱化学方程式は、熱効果と試薬の指標を想定しています(逆の計算も正しいです)。そのような方程式の特徴は、熱効果の大きさと物質自体を異なる部分に移す可能性です。物質の総体的な状態を考慮に入れながら、式自体を用語ごとの減算または加算を実行することは可能です。

メタン、炭素、水素の燃焼反応の例を挙げましょう。

1)CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 890 kJ

2)C + O2 = CO2 + 394 kJ

3)2H2 + O2 = 2H2O + 572 kJ

ここで、1から2と3を引きます(右から右側、左から左)。

その結果、次のようになります。

CH4-C-2 H4 = 890-394-572 = -76kJ。

すべての部分に-1を掛けると(負の値を削除)、次のようになります。

C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol。

結果はどのように解釈できますか?メタンが水素と炭素から形成されるときに発生する熱効果は、生成されるガス1モルあたり76Jになります。また、式から、熱エネルギーが放出される、つまり、発熱プロセスについて話していることもわかります。このような計算により、困難を伴うことが多い直接的な実験室実験の必要性を回避することが可能になります。