吸熱反応と発熱反応を熱化学方程式に書くとき、生成熱は「+」?「-」?、中和熱は「+」?「-」?というに、反応熱に対する「+」「-」のつけ方がわかりません。
つけ方えを教えてください。

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A 回答 (7件)

 MiJun さんの参考 URL のページに書かれている事の繰り返しの様になりますが,熱化学方程式は反応物と生成物間の熱量(エネルギー)の収支を示しています。



 吸熱反応は熱を加えて(エネルギーを与えて)始めて生成物ができるわけですから,「反応物のエネルギー + 熱 = 生成物のエネルギー」となります。この熱を右辺に移項すると,「反応物のエネルギー = 生成物のエネルギー - 熱」となりますので,生成熱は「-」になります。

 同様に,発熱反応では,生成物ができるのと同時に熱が出るわけですから,「反応物のエネルギー = 生成物のエネルギー + 熱」となり,生成熱は「+」になります。

 中和熱の場合も,発熱反応か吸熱反応かを考えれば同じ事です。
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rei00 です。

先の回答に訂正と補足致します。

 まづ,訂正です。loveovo さん(はじめまして。最近よく一緒になりますね。今後ともよろしくお願い致します),ご指摘ありがとうございました。私,間違っています(スミマセン)。

 先の回答に2ヶ所出てくる「生成熱」は,いづれも「反応熱」の間違いです。お詫びと共に訂正いたします(反省)。生成熱の定義は loveobo さんがお書きの通りです。


 ついでにと言っては何ですが,補足もしておきます。

 私は(おそらく,loveobo さん以外の回答者の方も)この回答を高校生レベルで考えてしまいました。高校生レベルでは,先の回答に書いた様に,「反応物 = 生成物 + 反応熱」といった書き方をします(MiJun さんの参考 URL のペ-ジもそうですし,私も二十数年前にそう習いました)。そのため,発熱反応では「+」,吸熱反応では「-」になります。ご注意いただきたいのは,ここでは,熱エネルギ-(絶対値)の保存を先の等式にしています。

 一方,loveobo さんは,大学レベルでの回答を書かれています。この場合,「熱力学では系に入る熱に正の符号を付す」ので,発熱反応(系の熱が減少)で「-」,吸熱反応(系の熱が増加)で「+」になります(「理化学辞典 第5版」参照)。この場合は,系への熱の移動を(方向も含めて)考えています。この場合は,「反応物 → 生成物 反応熱 = XXXX」といった書き方をします。

 また混乱させたかも知れませんが,考え方はどちらでも構わないと思います。loveobo さんも書かれている様に,「反応物と生成物のエネルギ-の大小関係」を元に「注目している反応における熱の出入を考えれば」大丈夫だと思います。
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No.4はvikkyiさんをかえって混乱させてしまったかもしれませんね。


結論だけ見れば、No.3 red_snakeさん、No.5 rei00さんと逆のことを
書いてますから。No.4が誤りだったら恥の上塗りですが、みっつに
分けて整理してみようと思います。

(1) rei00さんの解説前半にあるように、熱化学方程式を書くとき、
熱量の項を左辺(原系)に書くか、右辺(生成系)に書くかで +/- の
符号は逆転します。数学の方程式と同じですね。
原料 → 生成物 + ○○ kJ/mol(原料から生成物と○○kJ/molの熱ができる)
のような発熱反応の記述は
原料 - ○○ kJ/mol → 生成物(生成物は原料よりも○○kJ/molだけ安定)
と書いても、言っていること(熱収支)は同じです。

(2) No.4に書いたように、反応熱は「系」が持っているエネルギーの収支
で定義され、発熱反応の反応熱はマイナスの値になります。(私の理解)
ただ、(実は慌てて調べなおしたのですが)慣用的に「発熱反応の反応熱を
プラスで表記」することもあるようです。従って、単に「この反応の反応熱は
○○kJ/mol」とだけ出てくると疑義が生じますが、注目している反応における
熱の出入を考えれば、熱化学方程式における +/- の混乱は解消するでしょう。

(3) 中和熱は中和反応における反応熱、つまり反応熱の一種にすぎません。
一方、生成熱は「ある物質に固有の値」という性格で、「その物質を元素から作る
反応における反応熱」として定義されます。(厳密にはもう少し複雑な定義ですが)
H2(気体) + 1/2 O2(気体) → H2O(液体)+ ○○kJ/mol
という反応(発熱反応です)における「- ○○kJ/mol 」が水の生成熱です。

#rei00さんの「吸熱反応の生成熱はマイナス」は「吸熱反応の生成系(右辺)
に記述する熱はマイナス」という意図と存じますが、生成熱の定義から外れる
のではないでしょうか? 
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ceres67様の「与えられた熱を、片っ端から符号を反対にして」は


乱暴なようですが、「うまいこと言う!」とも感じました。
反応をフラスコの外から眺めている私たちの立場で、フラスコが熱く
なる反応が発熱反応、冷たくなるのが吸熱反応であることは直感的に
納得できますよね? 一方、 熱化学計算における生成熱や中和熱は、
注目している分子やイオンの立場(系と言います)での化学エネルギー
の増減です。

生成熱や中和熱の符号がマイナスというのは、系の化学エネルギーが
減少するということで、余った分が熱エネルギーとして系から放出され、
私たちは「発熱」を観測することになります。

vikkyi様の疑問解決の取っ掛かりになれば幸いです。ご質問の意図を
はずしているかもしれませんので、「自信なし」ということで。
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red_snakeさんに付け足します。


熱化学方程式を解くときのテクニックなので、本質的ではないのですが。

 熱化学方程式の問題で、どこか一カ所の生成熱やら反応熱やらを求める問題なんですが、
与えられた熱を、片っ端から符号を反対にして代入していくと、求めたい数字が簡単に出せます。
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簡単に言うと、熱が発生する時は+、熱を吸収する時は-。


問題文に符号がついていることが多いです。
そうしたら中和熱の時も熱が発生するのか、吸収するのかを見れば大丈夫です。
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以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「反応熱と熱化学方程式」
http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~kashida/ChemIB/i …
(化学Ib)
このサイトで第4章を参考にしてください。

ご参考まで。

補足お願いします。

参考URL:http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter3/le …
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発展の話と関係ありそうな部分を見つけ出してレポートにするしかないと思います。

>よく分かりません
よく分からなくて大丈夫ですよ。
発展の話、発熱反応と吸熱反応の進む理由というのがどういう話なのか質問に説明がないので、私も説明のしようがないです。

ただ、中学や高校で出てくる発熱反応や吸熱反応は、実は上っ面の現象だけを説明していることが多いです。
発熱反応でエネルギーが放出される、吸熱反応でエネルギーが吸収される、
物質の中のエネルギーが反応でどうなるのか、その時に他の尺度はあるのか?等、を理解しようとすると、
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Qオーブントースター 温度とワット数の関係

オーブントースターを初めて買いましたが、
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Aベストアンサー

えっと....
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みたいな感じ。

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Q「吸熱反応」と「熱を吸収する」

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どこから勘違いしているのかわかりません。

説明が下手で申し訳ないです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

「吸熱」というのは文字通り「熱を吸収すること」です。
その時に物質の状態に変換がなければ温度は上昇します。たとえば、水が熱を吸収すれば温度が高くなります。
しかし、1気圧において、100℃の水が熱を吸収すれば、その熱を水の「温度上昇」に使うことはできません(100℃で沸騰するから)ので、「水の蒸発(気化)」に使われます。

また、吸熱反応であれば、化学反応そのもののエネルギー変化として熱を吸収します。つまり、見た目ではわかりにくいですが、熱を吸収するような変化が反応溶液内で起こっているということです。吸収された熱は反応に関与した分子などに蓄えられるということです。そうすると、その「反応に関与した分子など」以外のものがエネルギーを提供することになり、結果的に反応溶液の温度を下げることによってその熱をひねり出していることになります。言い換えれば、溶けているものが熱を(外からは見えない)内部エネルギーとして吸収し、その時に奪われた熱で周囲の温度が下がるということです。

要するに、何が熱を吸収し、何が(あるいはどのような変化が)その熱を提供するかということを明確に区別する必要があります。その際の変化は三態の変化であったり、温度変化であったり、内部エネルギーの変化であったりします。内部エネルギーの変化が吸熱であれば、見かけ上、その周囲の温度が下がります。

吸熱反応の場合の温度低下は、その熱を提供した反応溶媒などの変化が観察されたものであり、吸熱したもの自体の変化は見えません。
それとは逆に、物質の温度変化、融解、気化などの際の吸熱は、吸熱したもの自体の変化が観察されます。なので、両者の見た目の変化は逆になります。

「吸熱」というのは文字通り「熱を吸収すること」です。
その時に物質の状態に変換がなければ温度は上昇します。たとえば、水が熱を吸収すれば温度が高くなります。
しかし、1気圧において、100℃の水が熱を吸収すれば、その熱を水の「温度上昇」に使うことはできません(100℃で沸騰するから)ので、「水の蒸発(気化)」に使われます。

また、吸熱反応であれば、化学反応そのもののエネルギー変化として熱を吸収します。つまり、見た目ではわかりにくいですが、熱を吸収するような変化が反応溶液内で起こってい...続きを読む

QHIDバルブの発熱量(温度)

35WのHID(H1とH3)なのですが、
バルブそのものの発熱量(温度)はどのくらいになるのでしょうか。

ヘッドライト内部のバルブに近いところを塗装したいのですが、
600度の耐熱塗料はたぶん大丈夫かな?とは思うのですが、
耐熱200度のクリアを塗ってもいいものかどうか思案中です。

温度で調べても「色温度」ばかり出てくるので情報が見つけられませんでした。
ご存じの方、お教え下さい。

ちなみに、純正で多く使われる55Wのハロゲンバルブは何度くらいになるのでしょうか。
こちらもご存じの方、お教え下さい

Aベストアンサー

調べてみると発熱温度に関しての情報は少ないですね。

ハロゲンの発光部の温度が1000度、HIDの発光部が750度程度、と言う記述がありました。
バルブはこの発光部をガラス管に入れてガスを封印しています。

そのバルブのガラス表面の温度では、「ハロゲンバルブの表面温度160℃に比べ、HIDは100℃と低くく、リフレクターの焼け等による減光がありません」と言うものがあります。

全てに共通する事は無いでしょうが情報を信じるならば、ハロゲンが160度程度、HIDが100度程度と言う事になります。

Q発熱反応と吸熱反応のメカニズムがよくわかりません。

発熱反応と吸熱反応のメカニズムがよくわかりません。

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だとしたら、生成物のエネルギーはなぜ周囲の分子に再び伝わっていかないのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>発熱反応では、生成物の運動エネルギーが反応物の総エネルギーよりも減少し、その減少分が周囲の分子に伝わることで発熱となるのでしょうか?

いいえ、ちがいます。
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一般に、発熱反応で温度が上昇する場合、反応物の持つ運動エネルギーよりも生成物の熱運動エネルギーのほうが増大します(だからこそ温度が上がる)。
これは反応物のポテンシャルより生成物のポテンシャルのほうが小さく、その減少分が外の世界に、たとえば熱運動エネルギーなどの形として現れるのが発熱反応です。

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先日ある本を読んでいると、マラリアにかかると41,42度くらいの高熱になるとありました。
何故程度では、そのような高熱にはなりません。
どうして病気の種類によって熱の温度が違ってくるのでしょうか?
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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

発熱はマクロファージが出すインターロイキン1によって発熱中枢が刺激されて、発熱するようになります。41~42°は死ぬか生きるかの最大限ギリギリの抵抗をした状態だと思います。風邪とかでゾクっとする事がありますが、そういう時にはインターロイキン1が少しでてきている時でしょう。風邪程度でもマックスの抵抗をしていたら、疲れますので少し設定温度は下げて、戦うからでしょう。
 インターロイキンは細胞のだす言葉ですが、「熱を上げてけれ~」という声が多く聞こえたかで発熱中枢で設定温度を決めて戦います。
 インフルエンザウィルスも急激に増えますので、即危険なウィルスと判定されて、発熱中枢を刺激して戦います。

 発熱によってほとんどのウィルスや細菌の活動は鈍り、白血球の増産のシグナルにもなり、戦況を有利に運ぶ事ができます。

Q錯生成反応、中和反応、酸化還元反応について

これら3つの特徴を教えてください。
友達同士とかだと中途半端な答えでもわかってもらえそうなのですが、改めて聞かれてみるとなんと答えれば簡潔でわかりやすく言えるのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

錯生成反応:錯体を生じる反応(これじゃわかりませんかね?)

中和反応:酸と塩基が反応して塩と水を生じる反応。

酸化還元反応:原子の酸化数の変化を伴う反応。

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