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分析化学の授業で物質収支というものがでてきたんですが全く理解できません・・・。
どなたかわかりやすい例とかで教えてください!

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A 回答 (5件)

No.4の補足への回答です。



No.4では、物質量の関係を式で書きましたが、このように物質量が計算上合っていることが必要なのであって、一般にH^+ を式に含むか含まないかが決まっているわけではありません。

ただし、酸HAや塩基Bで、

 HA ⇔ H^+ + A^-
 B + H^+ ⇔ BH^+

という平衡の場合は、A^- や BH^+ は溶かしたHAやBだけから生じ、他の発生源は無いという条件になっている場合が多いと思います。その場合は全濃度をそれぞれ Ca, Cb とすると、No.4に書いたのと同様の計算で、

 Ca = [HA]+[A^-]
 Cb = [B]+[BH^+]

が成立します。わかりにくい場合は補足してください。
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この回答へのお礼

わかりました!ありがとうございましたぁ♪

お礼日時:2005/06/14 18:13

この式のCaは酢酸の全濃度(分析濃度)であり、酢酸の x mol を正確に量り、水に溶かして 1 L とすると、Ca=x mol/L となります。



この水溶液の中で、酢酸が電離します。

 CH3COOH⇔CH3COO^- + H^+

電離する酢酸の量を y mol とすると、上の反応式から、酢酸イオン y mol と、水素イオン y mol が生じることがわかります。
溶かした酢酸の量は x mol ですから、電離しない酢酸の量は、(x - y) mol です。したがって、溶液中には、CH3COOHが (x - y) mol, CH3COO^- が y mol あります。
 ※ただし、水素イオンについては、水の電離でも生じ、その量は y mol とはいえません。

溶液の体積は 1 L ですから、それぞれのモル濃度は、

 [CH3COOH] = (x - y) mol/L
 [CH3COO^-] = y mol/L

したがって、

  [CH3COOH] + [CH3COO^-] = x mol/L = Ca

以上です。納得いただけましたか?
よくわからなかったら、補足してください。

この回答への補足

ありがとうございました!要するに基本的にはH+を含めないと考えたほうがいいでしょうか?

補足日時:2005/06/11 17:50
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No.1の補足への回答です。



H[+]やOH[-]が反応に関係している場合は、それらは当然物質収支に含まれます。
No.1の回答でいえば、(エ)の式がそうです。

>物質収支にH+やOH-を含まないのはなぜでしょうか?

含まないことはありません。何かの本に含まないと書いてあるのでしょうか。もしそうなら、私が思っている物質収支の話と異なるので、前後の部分などの説明をお願いします。

この回答への補足

エの式は電気的中性の式なのでH+やOH-が関与するのは分かります。でも例えば
CH3COOH⇔CH3COO- + H+
という反応式から物質収支は

Ca=〔CH3COOH〕+〔CH3COO-〕+〔H+〕とならずにCa=〔CH3COOH〕+〔CH3COO-〕となるのが理解できません。H+がなぜ含まれないのでしょうか?

補足日時:2005/06/07 17:33
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少し飛躍して言えば家計簿のようなものです。

一家の入金と支出、残金は日々かわりますが、一月前と今月の収支は
 一月前の残金+今月の総収入=今月の総支出+今月の残金
となります。物質を取り扱うとき一つの系で、事前・事後の収支は必ずバランスします。例えば体重55kgの人が一日に食物、飲料水、呼吸で空気中の酸素など含めて3.5kg取り込み、便や尿、汗や呼気に炭酸ガスの排出物の総量が3.4kgとすれば体重は100g増えたと誰でも計算できますね。体重が100g増えていなければ、どこかに間違いがあるのです。出入りを固形分、水、ガスと分け表しても良いし、さらに固形分を炭水化物、脂肪、たんぱく質、無機物、その他、水、ガスを水蒸気、酸素、炭酸ガスなど更に細かく分けても収支は合って、消えてなくなることはありません。空気中の窒素は気圧が一定なら体内に取り込まれないので無視してもよく、すべてを測定して加えて差し支えません。化学反応を伴っても、単なる相(気体、液体、固体)の変化だけでも物質の収支はバランスします。手品のように消えたように見えても分からないだけです。
化学を習ったのに収支が合わぬのに平気な人がいますが、物質収支は化学でも必須です。

参考URL:http://wwwsoc.nii.ac.jp/cgi-bin/jsac/treebbs.cgi …
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この回答へのお礼

分かりやすい例ありがとうございました!

お礼日時:2005/06/01 23:44

つぎの例で、(ウ)(エ)が物質収支式です。


なぜ(ウ)(エ)が成り立つのかなど、よくわからなかったら補足してください。
------------------------------------------
(例)アンモニアを水に溶かしたとします。
アンモニアの全モル濃度をCt とします。

水溶液中で起こる反応は次の2つ。
 NH3 + H2O ⇔ NH4[+] + OH[-]  (ア)
 H2O ⇔ H[+] + OH[-]      (イ)

溶かしたアンモニアは、NH3かNH4[+]のどちらかになっているので、

 Ct = [NH3] + [NH4[+]]     (ウ)

(ア)でできるOH[-]の物質量はNH4[+]の物質量に等しく、(イ)でできるOH[-]の物質量はH[+]の物質量に等しいので、

 [OH[-]] = [NH4[+]] + [H[+]]   (エ)

アンモニアの酸解離定数と水のイオン積は、

 pKa = [H[+]] [NH3] / [NH4[+]]  (オ)
 Kw = [H[+]] [OH[-]]       (カ)

(ウ)(エ)(オ)(カ)を連立方程式として解けば、Ct,pKa,Kwから [H[+]], [NH3], [NH4[+]], [OH[-]]が求められます。 

この回答への補足

物質収支にH+やOH-を含まないのはなぜでしょうか?

補足日時:2005/06/02 18:18
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Qプロトン均衡・電荷均衡式の立て方がわかりません…。

プロトン均衡・電荷均衡式をつくるときの考え方がさっぱり理解できません…。
どんな風に考えていけばいいかを教えてください!!
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

電荷均衡式については、たとえば NaHCO3 水溶液を例にとると、
「溶液内の総電荷は常に0(中性)」である事実に基づいて、
溶液内に存在するすべてのイオンを考慮して、
(正電荷の総和)=[H^+]+[Na^+]=[HCO3^-]+2[CO3^2-]+[OH^-]=(負電荷の総和)
[CO3^2-]については「-2」の電荷を持つので係数は2になります。
同様に CH3COOH 水溶液の場合は、[H^+]=[CH3COO^-]+[OH^-]
CH3COONa 水溶液の場合は、[H^+]+[Na^+]=[CH3COO^-]+[OH^-]
H3PO4 水溶液の場合は、
[H^+]=[H2PO4^-]+2[HPO4^2-]+3[PO4^3-]+[OH^-] のようになります。

Q電荷収支と物質収支って何ですか?

(1)0.02molギ酸と0.01molギ酸ナトリウム混合液1LのpHを求めよ。という問題と(2)0.01mol/L酢酸ナトリウムのpH求めよ。という2つの問題が解けません。それとこの問題で使われる物質収支と電荷収支とは何なのか全く理解できないので解りやすく教えてください。因みにギ酸と酢酸のpka1がそれぞれ3.55と4.56なのですがpkaとは何なのかもできれば教えてください。宜しくお願します。

Aベストアンサー

(あ)0.01mol/Lの酢酸のpH,(い)0.01mol/Lの酢酸ナトリウムのpHを求めてみます。(近似式を使います。)
pKa=4.56ということは
10^(-5)<Ka<10^(-4)です。

(あ)CH3COOH⇔CH3COO-+H+
H2O⇔H++OH-

[CH3COOH]+[CH3COO-]=0.01  (1)
[CH3COO-]+[OH-]=[H+] (2)

[CH3COO-][H+]/[CH3COOH]=Ka  (3)
[H+][OH-]=KH  (4)

変数が多いですから近似で解きます。
この溶液は酸性ですから[H+]≫[OH-]です。[OH-]を省略します。(2)より[CH3COO-]~[H+]=xとなります。
(3)よりx^2=Ka×[CH3COOH]です。01pKa=4.56ということはKa<10^(-4)です。[CH3COOH]<0.01よりx^2<10^(-6)、x<10^(-3)です。これより[CH3COOH]=0.01としてもいいことがわかります。
pH=-log[H+]=-(log(0.01Ka))/2
=(2+4.56)/2=3.28

(い)CH3COONa→CH3COO-+Na+
CH3COO-+H2O⇔CH3COOH+OHー
H2O⇔H++OH-

[CH3COOH]+[CH3COO-]=[Na+] (1)
[CH3COO-]+[OH-]=[H+]+[Na+] (2)
[Na+]=0.01 (3)

[CH3COO-][H+]/[CH3COOH]=Ka  (4)
[H+][OH-]=KH  (5)

(1)(2)より[CH3COOH]=[OH-]-[H+]>0です。
アルカリ性ですから[H+]≪[OH-]です。[H+]を省略します。
[CH3COOH]~[OH-]=y

(4)の両辺に[OH-]をかけます。
[CH3COO-][H+][OH-]/[CH3COOH]
=Ka×「OH-]
y^2=[CH3COO-]・KH/Ka<[Na+]・KH/Kaですから
y^2<0.01×10^(-9)です。
[CH3COO-]~[Na+]=0.01としてかまいません。
y=√(0.01×KH/Ka)
[H+]=KH/y=√(KH・Ka/0.01)
 pH=-log[H+]=(14+4.56-2)/2
   =8.28

蟻酸についてはやってみて下さい。
   

(あ)0.01mol/Lの酢酸のpH,(い)0.01mol/Lの酢酸ナトリウムのpHを求めてみます。(近似式を使います。)
pKa=4.56ということは
10^(-5)<Ka<10^(-4)です。

(あ)CH3COOH⇔CH3COO-+H+
H2O⇔H++OH-

[CH3COOH]+[CH3COO-]=0.01  (1)
[CH3COO-]+[OH-]=[H+] (2)

[CH3COO-][H+]/[CH3COOH]=Ka  (3)
[H+][OH-]=KH  (4)
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Q分析化学 電荷・物質収支式について

以下の物質を0.1mol/dm^-3となるよう水に溶かしたときに起こる反応を反応式で示し、
電荷収支式、物質収支式を立てよ。ただし、水の解離反応は考えなくてよいものとする。

という問題(分析化学)についてです。



硝酸
HNO3→H^+ + NO3^-
電荷収支式(以下電) [H^+]=[NO3^-]
物質収支式(以下物) [NO3^-]=0.1mol/dm^-3



亜硝酸
3HNO2→2NO + 3H^+ + NO3^-
電 [H^+]=[NO3^-]
物 [NO3^-]=0.1mol/dm^-3



硫酸
H2SO4⇔H^+ + HSO4^-
HSO4^-⇔H^+ + SO4^2-
電 [H^+]=[SO4^2-]
物 [SO4^2-]=0.1mol/dm^-3



水酸化カリウム
KOH→K^+ + OH^-
電 [K^+]=[OH^-]
物 [K^+]=0.1mol/dm^-3



アンモニア
NH3 + H2O⇔NH4^+ + OH^-
電 [NH4^+]=[OH^-]
物 [NH4^+]=0.1mol/dm^-3




(1)上の5つについて、これであっていますでしょうか。
(2)ジエチルアミンの反応式、電荷・物質収支式について解説をお願いします

以下の物質を0.1mol/dm^-3となるよう水に溶かしたときに起こる反応を反応式で示し、
電荷収支式、物質収支式を立てよ。ただし、水の解離反応は考えなくてよいものとする。

という問題(分析化学)についてです。



硝酸
HNO3→H^+ + NO3^-
電荷収支式(以下電) [H^+]=[NO3^-]
物質収支式(以下物) [NO3^-]=0.1mol/dm^-3



亜硝酸
3HNO2→2NO + 3H^+ + NO3^-
電 [H^+]=[NO3^-]
物 [NO3^-]=0.1mol/dm^-3



硫酸
H2SO4⇔H^+ + HSO4^-
HSO4^-⇔H^+ + SO4^2-
電 [H^+]=[SO4^2-]
物 [SO4^2-]=0.1mol/dm^-3



水酸...続きを読む

Aベストアンサー

題意に従うが、水の解離を無視した場合には非常に希薄な場合に電荷収支が成り立たない点に注意を要する。


HNO3:(強酸)
[H^+]=[NO3^-]
[NO3^-]=0.1M

HNO2:(弱酸)
[H^+]=[NO2^-]
[HNO2]+[NO2^-]=0.1M

H2SO4:(弱酸;pK1<0, pK2=1.99)
[H^+]=[HSO4^-]+2[SO4^2-]
[HSO4^-]+[SO4^2-]=0.1M

KOH:(強塩基)
[K^+]=[OH^-]
[K^+]=0.1M

NH3:(弱塩基)
[NH4^+]=[OH^-]
[NH3]+[NH4^+]=0.1M

(Et)2NH:(弱塩基)
[(Et)2NH2^+]=[OH^-]
[(Et)2NH]+[(Et)2NH2^+]=0.1M

Q転化率

転化率の定義を教えてください。

Aベストアンサー

styrenさん、こんばんは。

参考URLに、大変面白い例が載っていました。

「新入生100人(原料)が入学し、1年後に、卒業試験がある(反応器)。
 合格者は、卒業(生成物)。
 不合格者(未反応物)は、在籍する(リサイクルにまわされる)」

このとき、
 卒業試験の合格率=(1回転化率)

のようです。
このときの、反応器に入れられる量=原料+リサイクル

なので、合格率は、

(生成物)÷(原料+リサイクル)×100=1回転化率

のようにかけると思います。
ご参考になればうれしいです。

Q当量点と中和点の違い

質問タイトルの通りですが、
「当量点と中和点は何がちがうのでしょうか?」
 (ちなみにwikipediaで調べたら
  当量点:全ての被滴定物質が反応し尽した時点とありました。)

どうかこの疑問に答えていただきたいです。よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

回答としては #4 でいいと思いますが,そういうことなので,中和点という言い方を止めて欲しいと常々思っています.
どうしても中和=中性という感覚がついてまわり,#2,#3 のように思っている人は専門家や経験者であってもかなり多いと思います.
しかし,中和点を中性の点という意味で使う場合もあり得ます.たとえば,酸廃液を中和してから廃棄するときに,どれだけ塩基を入れるかとかいう場合ですね.分析化学的な意味での「中和点」ではなく,あくまでも中性にした点という意味で使われてしまいます.なので,酸塩基だろうがなんだろうが,当量点に統一して欲しいわけですが...まあ,無理ですかね...

Q吸光度の単位

吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

Q結合性軌道と反結合性軌道とは?

結合性軌道と反結合性軌道とはどういうものなのでしょうか?
調べてみたのですが少し専門的で理解できませんでした。
初心者にも分かる程度にご教授お願いいたします。

また、「水素の分子軌道において、基底状態では反結合性軌道に電子が含まれない」ということも合わせて教えていただけるとうれしいです。

Aベストアンサー

分子の化学結合理論で、分子軌道法という理論の中で使われます。
文だけで分かりづらいと思うので画像をご覧ください。

まず、簡単に水素原子2つから水素分子1つができる過程を考えます。
それぞれの水素は1s軌道に電子を1つずつ持っています。
この2つの1s軌道は相互作用し、エネルギーの異なる2つの軌道ができます。
このときエネルギーの低い方の軌道は、2つの軌道の電子波の位相(波動関数の符号)を合わせて重なります。
すると重なった部分(2つの原子間)の電子密度が高くなり、この軌道の電子は2つの原子核を引き寄せ結合を生成しますから、「結合性軌道」と呼ばれます。
しかしエネルギーの高い方の軌道では、2つの軌道の電子波は位相を逆向きにして重なるのです。
すると、重なった部分の電子密度は低くなり、2つの原子間とは反対方向の電子密度が高くなります。
結果、この軌道はそれぞれの原子を結合とは逆向きに引き離し、結合を破壊する性質を持つので「反結合性軌道」と呼ばれます。

水素分子H2では、このように2つの1s軌道から結合性軌道・反結合性軌道ができます。
電子は合わせて2つです。パウリの原理に従い、エネルギーの低い軌道から電子を詰めていくと、2つの原子はどちらも結合性軌道に位置します。
反結合性軌道には電子は入っていません。

結合次数は (結合性軌道中の電子 + 反結合性軌道中の電子)/2 で求められます。水素分子の結合次数は1となります。
水素分子の結合は単結合である、ということに一致していますね。

分子軌道法はこのように考えます。

分子の化学結合理論で、分子軌道法という理論の中で使われます。
文だけで分かりづらいと思うので画像をご覧ください。

まず、簡単に水素原子2つから水素分子1つができる過程を考えます。
それぞれの水素は1s軌道に電子を1つずつ持っています。
この2つの1s軌道は相互作用し、エネルギーの異なる2つの軌道ができます。
このときエネルギーの低い方の軌道は、2つの軌道の電子波の位相(波動関数の符号)を合わせて重なります。
すると重なった部分(2つの原子間)の電子密度が高くなり、この軌道の電子は2...続きを読む

Q物質収支の問題

化学工学で物質収支の問題が出されました。先生は本を使わずに例題をいくつか出して、それを参考にして解くように言うのですが、タイプが違う問題で困っています。

問)C3H8を20%の過剰空気で完全燃焼した場合の燃焼ガスの組成を、水蒸気を覗いた乾き基準で示せ。
答)CO2:11.29%,O2:3.76%,N2:84.95%

式をたててみました
C3H8+5O2→3CO2+4H2O

・この問題だと体積がわかりません。それでも答えが出ますか?(だからなのか答えが%で出ていますが)
・また、空気中の窒素はどのように扱えばいいのでしょうか?
・空気の組成(O2:21%,N2:79%)も関係してくるのでしょうか?
・「20%の過剰空気」はどこで影響するのでしょうか?

ヒントでも何でも構いません。ご教授願います。

Aベストアンサー

>この問題だと体積がわかりません。それでも答えが出ますか?(だからなのか答えが%で出ていますが)
出ます。具体的な数値がないということは、任意の数値を設定して、得られた数値を百分率に換算すれば良いことになります。

>また、空気中の窒素はどのように扱えばいいのでしょうか?
反応の前後で変化しませんので、最初の空気に入っていた量がそのまま残るだけです。

>空気の組成(O2:21%,N2:79%)も関係してくるのでしょうか?
関係してきます。。

>「20%の過剰空気」はどこで影響するのでしょうか?
空気が過剰でなければ、完全燃焼後に酸素は残りません。また、燃焼後の窒素の量にも影響します。

(1)はじめに、完全燃焼に必要な酸素を計算する。仮にプロパンの量を1molとして計算する。

(2)実際の酸素の量を計算する(20%過剰を使う)
→最後に残る酸素の量がわかる。単位はmol。

(3)上記の計算結果に基づいて、空気の量を計算する
→酸素の量を引けば、最後に残る窒素の量がわかる。単位はmol。

(4)完全燃焼で生じるCO2の量を計算する
→計算するまでもなく3molであることはわかる。

(5)上記の結果から、O2,N2,CO2の物質量がわかっているはずなので、百分率は計算できる。

基本的に、高校化学で解ける問題ですよ。

>この問題だと体積がわかりません。それでも答えが出ますか?(だからなのか答えが%で出ていますが)
出ます。具体的な数値がないということは、任意の数値を設定して、得られた数値を百分率に換算すれば良いことになります。

>また、空気中の窒素はどのように扱えばいいのでしょうか?
反応の前後で変化しませんので、最初の空気に入っていた量がそのまま残るだけです。

>空気の組成(O2:21%,N2:79%)も関係してくるのでしょうか?
関係してきます。。

>「20%の過剰空気」はどこで影響するので...続きを読む

Q活性化エネルギーの求め方が分かりません

ある反応において、35℃における速度定数が25℃の2倍になったという。
この反応の活性化エネルギーはいくらか求めたいのですが、わかりません。
教えてください!

Aベストアンサー

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

K(35℃)/K(25℃)は、問題の設定から2倍ですから、

K(35℃)/K(25℃)=2=A(35℃)e^(-Ea/RT1)/ A(25℃)e^(-Ea/RT2)となります。

ここではT1は35℃に相当する絶対温度で35+273(k)T2は25℃に相当する絶対温度で25+273(k)です。
また、この式から分かるように頻度因子は約分されてしまいます。

両辺の自然対数(底が10の常用対数ではありません。常用対数を使うのならば換算しなければなりません。)をとると

ln2=(-Ea/RT1)-(-Ea/RT2)

Ea/Rは共通なので

ln2=(Ea/R)(1/T2-1/T1)となります。

ここへT1,T2、Rを代入すればEaは簡単に計算できます。

用いる気体常数の単位に気をつけてください。
私が学生の頃は旧単位系なので1.987を用いていました。

これを用いると計算結果はカロリーで出てきます。
それをキロカロリーに換算して用いていました。
現在はSI単位系つまりKJ/molでないといけないと思いますが、考え方自体は変わらないはずです。

ちなみに、ln2=0.693として計算すると12.6kcal/mol(旧単位系)となりました。

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

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Q標準自由エネルギー変化について教えてください。

お願いします。
基礎中の基礎です。しかし混乱してます
標準自由エネルギー変化ΔG゜と自由エネルギー変化ΔGの違いが分かりません。

まず標準自由エネルギー変化ですが
aA+bB⇔cC+dDと言う反応があると
ΔG゜=各物質の生成ΔGfの合計=[c×ΔGfC]+[d×ΔGfD]-[a×ΔGfA]-[b×ΔGfB]だと思うのですが・・・
質問1:ΔG゜<0ですと反応は右に進まないはず。でもなぜ?
質問2:ΔG゜とはそもそも何を表しているのですか?(僕自身の薄学では生成側にそれだけエネルギーが偏っている?)
質問3:ΔG゜=-AとするとAが大きいほど反応は進みやすのでしょうか?(これ本当に分かりません・・)

自由エネルギー変化ΔGについてです
ΔG=ΔG゜+RTlnK
aA+bB⇔cC+dDと言う反応ではモル分圧平衡定数とするとK=([P_C]^c・[P_D])^d÷([P_A]^a・[P_B]^b)
です。
質問4:そもそもΔGとは何を表現しているのですか?平衡だとΔG=0となる。これはどういうこと?
質問5:ΔG゜=-RTlnKですが、通常ΔGというとみんなこの方法で算出してしまいます。ここで標準自由エネルギー変化ΔG゜と自由エネルギー変化ΔGをごっちゃにするとエライ事になりそうですが・・・
質問6:ΔG=ΔG゜+RTln([P_C]^c・[P_D])^d÷([P_A]^a・[P_B]^b)でよく25℃、1atmの濃度や分圧を入れてΔGを出してますが、これはどう解釈したらよいのでしょうか?その濃度や分圧のときの自由エネルギーということ?でもそれなら25℃、1atmの生成ΔGfから算出したΔG゜とΔGが同じにならないとおかしくありませんか?
質問:そもそも上記の考え方にどこかおかしいから悩んでいるので、指摘していただけたら幸いです。

お願いします。
基礎中の基礎です。しかし混乱してます
標準自由エネルギー変化ΔG゜と自由エネルギー変化ΔGの違いが分かりません。

まず標準自由エネルギー変化ですが
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質問1:ΔG゜<0ですと反応は右に進まないはず。でもなぜ?
質問2:ΔG゜とはそもそも何を表しているのですか?(僕自身の薄学では生成側にそれだけエネルギーが偏っている?)
質問3:ΔG゜=-Aとすると...続きを読む

Aベストアンサー

>平衡になったときのモル分率やモル濃度を入れると、当然RTlnKは
>-ΔG゜と同じになるはずですよね?

ΔG=ΔG゜+RTlnKですよね。平衡状態ではΔG=0なので、
RTlnK=-ΔG゜ または -RTlnK=ΔG゜で間違いないと思います。

>一般的にΔG゜って各物質の生成ΔGfの合計から算出するじゃないですか?

違うと思います。
ΔG゜=ΣΔGf゜(生成物)- ΣΔGf゜(反応物) だと思います。

標準生成自由エネルギーと自由エネルギー変化を混同しては行けません。
自由エネルギーやエンタルピーの絶対値を調べるのは大変なので
変化量を指標に用いていることは同じですが、標準生成自由エネルギーは、すべての元素が標準状態にあるとき自由エネルギーを0として、それらの単体から生成される化合物を上記の式を使って計算した物です。

反応が自発的に進むためにはΔGがマイナスでなければなりません。
ΔGは自由エネルギー変化です。
標準生成自由エネルギーΔG゜とは違います。
-RTlnK=ΔG゜ という関係から ΔG゜が負の時はKが1よりも大きい事を意味し、正の時には、その反応が進まないということではなくKが1よりも小さいことだけを意味します。
ΔG゜が大きな正の値をとるとKは著しく小さくなり、平衡点は原系の方に極端に片寄ることを意味しています。
ΔG゜=0ならばK=1ということです。

>平衡になったときのモル分率やモル濃度を入れると、当然RTlnKは
>-ΔG゜と同じになるはずですよね?

ΔG=ΔG゜+RTlnKですよね。平衡状態ではΔG=0なので、
RTlnK=-ΔG゜ または -RTlnK=ΔG゜で間違いないと思います。

>一般的にΔG゜って各物質の生成ΔGfの合計から算出するじゃないですか?

違うと思います。
ΔG゜=ΣΔGf゜(生成物)- ΣΔGf゜(反応物) だと思います。

標準生成自由エネルギーと自由エネルギー変化を混同しては行けません。
自由エネルギーやエンタルピーの絶対値を調べる...続きを読む


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