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ΔH=ΔU+ΔngRTのgとは何でしょうか?
Δngは反応における気体分子の量の変化と書いてあるのですがいまいちわかりません。
ΔnとΔngはどう違うのでしょうか?

A 回答 (1件)

>gとは何でしょうか?


gas(気体)のことです、頭文字をとってn_gとしています。

>ΔnとΔngはどう違うのでしょうか?
“気体”分子の量(分子数)の変化ということを強調しているだけです
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この回答へのお礼

なるほどgasのgだったのですね!
ありがとうございます!

お礼日時:2009/02/07 23:30

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Q窒素化合物の塩基性の強さ

窒素化合物の塩基性の強さのことなのですが、二トリル(RCN)、イミン(R’CH=NR)、アミン(RNH2)の3つを考える時、塩基性はこの順にだんだん強くなっていく理由を考えています。

とりあえず、アミンのNは、その非共有電子対が隣接するアルキル基に押し出されるため、電気的により-となり塩基性が強くなっているという事は分かりました。あとの2つのことは、二トリルの場合、シアノ基が電子求引基であるということが関係してきますよね!?イミンの場合は、よく分かりません。3つを比較した時の、考え方を教えて下さい。

Aベストアンサー

 
abt-594 さんの回答に少し補足します。

R-CN, R'-CH=NH, R"-NH2 の順でN原子は,sp 混成軌道,sp2 混成軌道,sp3 混成軌道をとっています。そのため,各軌道のs性はこの順で小さくなります。

s性が大きい程,電子は原子核に引きつけられた(相手,今の場合,H+,に電子を与えにくい)状態で存在します。逆に,s性が小さい程,電子を与えやすくなります。

ですので,この順で塩基性は強くなります。

 

Q標準反応エントロピー

CO2(g)+4H2(g)→CH4(g)+2H2O(l)
この反応の25℃における標準反応エントロピーはどのように求めることができますか?
それぞれのモルエントロピーは以下の通り
O2:213.7J/kmol
H20:69.9 J/kmol
H2:130.7 J/kmol
CH4:186.26 J/kmol
考え方を教えてください

Aベストアンサー

高校で習った熱化学方程式と同じようなものと考え、標準反応エントロピーは生成物の標準エンタルピーの合計から反応物の標準エンタルピーの合計を引いたものになります。
したがって標準反応エントロピーΔS={Sm(CH4.g)+2×Sm(H2O,l)}-{Sm(CO2,g)+4×Sm(H2,g)}で表され、あとは計算するだけです。
ΔS=(186.26+2×69.9)-(213.7+4×130.7)=

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
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...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

Q積分で1/x^2 はどうなるのでしょうか?

Sは積分の前につけるものです
S dx =x
S x dx=1/2x^2
S 1/x dx=loglxl
まではわかったのですが
S 1/x^2 dx
は一体どうなるのでしょうか??

Aベストアンサー

まず、全部 積分定数Cが抜けています。また、積分の前につけるものは “インテグラル”と呼び、そう書いて変換すれば出ます ∫

積分の定義というか微分の定義というかに戻って欲しいんですが
∫f(x)dx=F(x)の時、
(d/dx)F(x)=f(x)です。

また、微分で
(d/dx)x^a=a*x^(a-1)になります …高校数学の数3で習うかと
よって、
∫x^(a-1)dx=(1/a)*x^a+C
→∫x^adx={1/(a+1)}*x^(a+1)+C
となります。

つまり、
∫1/x^2 dx=∫x^(-2)dx
={1/(-2+1)}*x^(-2+1)+C
=-x^(-1)+C
=-1/x+C

です。

Q凝固点降下、沸点上昇定数について

これは問題集にあった問題で、どうもいい解答が見つからないんですが・・・
凝固点降下の定数というのは一般的に沸点上昇の定数と比べる大きいですよね。
(たとえば、水の凝固点降下定数は1.86[K/mol・kg^-1]、沸点上昇定数0.51[K/mol・kg^-1])
これは、なぜなんでしょう?
液体を溶液にすることでエントロピーが増大し、その結果凝固点降下、沸点上昇が起きるのはわかっているのですが、その二つの差になるとよくわかりません。
どうぞ、どなたか教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

自分の記憶を検索しても断片しかみつからなかったのでネットで検索してみたところ、ヒントになりそうなものが2つほどありました。

○固体・液体・気体の、化学ポテンシャルの〔温度に対する〕傾きの違い
○エンタルピーがどうのこうの・・・(参考URL)


がんばってください。

参考URL:http://jaguar.eng.shizuoka.ac.jp/lecture/chap/node69.html

Q標準酸化還元電位E。について教えてください。

標準酸化還元電位について質問します。

例えば、
FAD+ 2H+ + 2e- → FADH2(E。=-0.06V)――(1式)

シトクロームC-Fe3+ + e- → シトクロームC-Fe2+
              (E。=+0.25V)――(2式)
*ここでは、pH=7.0における標準酸化還元電位をE。と表しました(Eの右下はゼロのつもりです。)

上記の2本の半反応式(還元反応として表したものです)をたし合わせて、酸化還元の化学式を作る場合、
電子の数合わせのために、係数を2倍にして
2シトクロームC-Fe3+ + 2e- → 2シトクロームC-Fe2+
としますが、この際、酸化還元電位の値は、
両辺を2倍したこの式においても、+0.25Vの値を
そのまま用いて良いのでしょうか?

この2本の式から、酸化還元反応の化学式を
作ると、
FADH2 + 2シトクロームC-Fe3+ → FAD + 2H+ + 2シトクロームC-Fe2+
となると思います。ここで、自由エネルギー変化を
ネルンストの式(自由エネルギー変化と酸化還元電位との関係)
  ΔG=-nFΔE
(n:反応で移動する電子数 、F:ファラデー定数23.063kcal/V 、ΔE:電子供与体と電子受容体の酸化還元電位の差)

によって、自由エネルギー変化ΔGを求める場合、
ΔG=-2×23.063×(0.25-(-0.06))= ~

と計算したのですが、この計算において、
2式の酸化還元電位は、上のように0.25をそのまま用いて
良いのでしょうか?

初学者のためこのような質問になってしまいましたが、
回答よろしくお願いします。

標準酸化還元電位について質問します。

例えば、
FAD+ 2H+ + 2e- → FADH2(E。=-0.06V)――(1式)

シトクロームC-Fe3+ + e- → シトクロームC-Fe2+
              (E。=+0.25V)――(2式)
*ここでは、pH=7.0における標準酸化還元電位をE。と表しました(Eの右下はゼロのつもりです。)

上記の2本の半反応式(還元反応として表したものです)をたし合わせて、酸化還元の化学式を作る場合、
電子の数合わせのために、係数を2倍にして
2シトクロームC-Fe3+ + 2e- → 2...続きを読む

Aベストアンサー

ネルンストの式については、最近使っていないので自信がないです。

酸化還元電位(還元電位であらわす)については、式を数あわせのために何倍しても変化はありません。変化があるのは、「電位」ではなく「エネルギー=電位×電荷(ファラデー数)」です。

なお、半電池の電位はあくまでも「標準状態」の「平衡」電位であること、つまり「定義」された濃度比からずれるとネルンストの式により計算し直さねばなりません。

QΔHとΔUの違い

ΔHとΔUについてお聞きしたいのですが、
ΔUは反応の前後の内部エネルギーの変化量(熱量)。
ΔHは体積変化が起こらない場合はΔUと同じであり、体積変化が起こる場合は体積変化に使われたエネルギーを差し引いた分のエネルギー(熱量)という解釈でいいのでしょうか?

Aベストアンサー

うん。
H=U+PV
ΔH=ΔU+Δ(PV)
だからね。
>体積変化に使われたエネルギーを差し引いた
体積変化に使われたエネルギーを加減した
の方がいいか?

Q可逆膨張と不可逆膨張??

最近授業を受けていてふと疑問に思ったのですが、理想気体の断熱体積変化において可逆と不可逆とではどのような違いがあるのですか??

どちらも「内部エネルギー変化=仕事」に関しては当てはまるんですかね??

Aベストアンサー

> 理想気体の断熱体積変化において可逆と不可逆とではどのような違いがあるのですか??

気体のエントロピーの変化量に違いがあります。
断熱体積変化が不可逆であれば、必ずエントロピーが増大します。それに対して断熱体積変化が可逆であれば、エントロピーは変化しません。熱力学第二法則から、すぐに導けます。

> どちらも「内部エネルギー変化=仕事」に関しては当てはまるんですかね??

はい。その通りです。
熱力学第一法則から、「内部エネルギー変化=熱+仕事」となりますけど、今の場合は、断熱なので気体がもらう熱はありませんから、どちらも「内部エネルギー変化=仕事」となります。

Q水の標準蒸発エンタルピー

H2O(l)→H2O(g)のとき
標準蒸発エンタルピーΔvapH゜(373K)=+40.66kJ/molとでますが
どの文献を調べても計算方法が載っていませんでした。
どのように計算すれば標準蒸発エンタルピーを求めることができるのでしょうか
またΔvapH゜(373K)の(  )内の温度が473K、はたまた1273Kでも計算できるのでしょうか
よろしくお願いします

Aベストアンサー

水の標準蒸発エントロピーの計算方法はClausius-Clapeyronの式で求めることができます。ln(P/P0)=-(ΔHv/R)(1/T)+(ΔSv/R)がClausius-Clapeyronの式です。まず、さまざまな圧力Pにおける沸点Tのデータ5個ぐらいを文献で調べます。(水なら化学便覧に載っています)これをExcelを用いて、PとTをそれぞれln(P/P0)と(1/T)にします。P0は大気圧で、Pの単位と同じにします。(1atm=760mmHg=1.01315×10^5Pa=760Torr(正確に))次に、ln(P/P0)を縦軸に、(1/T)を横軸にとり、プロットします。(excelでは図の挿入)そうすると、一次関数が得られると思うので、その傾きからΔHvが、切片からΔSvを求めることができます。

また、H=H(P,T)、つまりエンタルピーは圧力と温度の関数です。標準エンタルピーはH0=H(1atm,T)と定義されています。すなわちΔvapH0は(1気圧における)標準蒸発エンタルピーということを表しています。1気圧における水の沸点は約100度なので、かっこ内に、373と書いてあるのです。そのため473K,1273Kとなる場合はないです。

水の標準蒸発エントロピーの計算方法はClausius-Clapeyronの式で求めることができます。ln(P/P0)=-(ΔHv/R)(1/T)+(ΔSv/R)がClausius-Clapeyronの式です。まず、さまざまな圧力Pにおける沸点Tのデータ5個ぐらいを文献で調べます。(水なら化学便覧に載っています)これをExcelを用いて、PとTをそれぞれln(P/P0)と(1/T)にします。P0は大気圧で、Pの単位と同じにします。(1atm=760mmHg=1.01315×10^5Pa=760Torr(正確に))次に、ln(P/P0)を縦軸に、(1/T)を横軸にとり、プロットします。(excelでは図の挿入)そうする...続きを読む

Q明日は仮免試験…S字、クランクが心配で仕方ないです

毎度お世話になっております。

今、普通AT車の免許をとるために短期で教習所に通っています。
そして早くも、明日は仮免試験です…。

私はS字とクランク(特にS字)が苦手で、昨日も2時間教習を受けた際何回か脱輪してしまい、
また道路をどうしても右寄りに走ってしまう癖があって、昨日も教習で確認の時一人の先生に「後半はなおってきたけど、前半走行位置がめちゃくちゃでしたよ」と言われました;;

なので今日の朝、検定前最後の教習があったときには、昨日の先生のアドバイス通り左側の白線がだいたい車体の真ん中くらいに来るよう左寄りで走り、S字とクランクも今まで習ってきたことをもとに(特に私はハンドルをはやく切りすぎてしまうことが多いので、少し遅めに切るようにしました)やってみました。

そうしたら、S字とクランクどちらも何回かやったのですが初めて一度も脱輪することなく、始めにあらかじめ先生にも「S字とクランクが心配」と言っていたのですが終わりころには「だいぶいいね」と言ってくださり、S字クランクを通る時のスピードなど注意を受けたものの、一発で見極め良好をもらってしまいました・・・。

正直、私の場合先生によってリラックスした気持ちでできるか緊張してしまうかが分かれてしまう、というのもあるのですが・・・^^;

修了検定は、確かとなりに教官はいないのですよね・・・?(無線で指示をうけると聞きました)
今まで練習では、厳しい先生だとしても先生がいてくださったので「脱輪しそうなら指示を出してくれる」と思っている部分があり、それで少し気楽にできた、というのがありました。
しかし明日は隣にいない状態で一人で判断して操作しなければなりません。。

今日は成功したものの、明日脱輪しないか・・・と今から落ち着きません;

クランクで柵にぶつかったら検定中止になる、というのは聞きましたが、脱輪の場合も
中止になるのでしょうか?
また脱輪した場合、そのまま進行方向に進んだほうがいいのかバックしたほうがいいのか、
バックの場合ハンドルは切るのかそのままなのか、、状況による使い分けがまだいまいちわかりません;;
クランクやS字の際、これは気をつけて運転したほうがいい、というのはありますでしょうか・・・?

今私が通っている教習所には、母の友人の知り合いの方が教官をなさっていて
そのつながりで紹介をしてもらって通っています。
実際にその教官に技能を教えてもらったこともありますが気さくな本当にいい先生で、
「一発で合格してほしいから」と私のできていないところの注意、アドバイスを丁寧にしてくださって、なぜできないのか一緒に考えてくださったり、また私が運転の指導をしてもらった他の先生にも私の運転について聞いてくださっていたり、「もうすぐ検定だけど、まだ走り慣れてないみたいだから」と心配してくださっていたようです。
それを知ってとてもうれしく思ったと同時に「一発で絶対合格したい」という気持ちが強くなり、
また今春休みで帰省しておりその中で短期でスケジュールを組んで受けているので
落ちるとこれからの計画がくずれてしまって、この休み中に卒業検定まで
いかないこと、また両親に金銭的な面であまり負担もかけることはできないことなどがあり
とにかく明日のことが心配です。。

何かアドバイスありましたら教えていただけないでしょうか・・・?

長文失礼いたしました。

毎度お世話になっております。

今、普通AT車の免許をとるために短期で教習所に通っています。
そして早くも、明日は仮免試験です…。

私はS字とクランク(特にS字)が苦手で、昨日も2時間教習を受けた際何回か脱輪してしまい、
また道路をどうしても右寄りに走ってしまう癖があって、昨日も教習で確認の時一人の先生に「後半はなおってきたけど、前半走行位置がめちゃくちゃでしたよ」と言われました;;

なので今日の朝、検定前最後の教習があったときには、昨日の先生のアドバイス通り左側の白線がだいたい車...続きを読む

Aベストアンサー

コツと言えるかどうか分からないけど、2点のみ助言を。

1.既回答にもありますが、方向を決めるのは車の前輪です。その前輪はあなたの体の真下ではなく、1m近く前にあります。まして、ボンネットの最先端にあるわけでもありません。

あ、曲がらなければ、と思ってハンドルを切る初心者のハンドル操作は、カーブが始まるかなり手前になる傾向があります。目ではカーブを捕えていても、車は実はまだまだカーブの手前なんですね。

ここでハンドルを切ると、当然脱輪します。体がカーブ開始位置に来たな、ぐらいでも十分曲がれます。感じとしては、ドアミラーがカーブ開始位置に来たあたりが、ナイスタイミング。スピードが遅いから、これで大丈夫!

S字カーブでも最初のカーブと次のカーブの曲がり具合はほとんど同じはずです。最初はゆるいカーブで、次が90度曲がるなんてコースはないですよ。同じタイミングでいいんです。

で、まず一つ目のコツ。前輪がカーブに対してどの位置にあるかをイメージしましょう。でも、これって教習中に指導員から教わりませんでしたか? あしたの仮免前に練習は出来ないでしょうから、夜にイメージトレーニングするしかないですねえ。

ハンドルは手を緩めると元の位置に戻ろうとします。当然車のカーブ具合もゆるくなり、そのままにすると直進します。そして次のカーブ開始がドアミラー付近まで来たら、同じようにゆっくりと曲がっていく。どうせスピードは20-25km程度過ぎません。

2.脱輪した時点で試験はおしまいの筈です。「再試験ね」と冷たく言われて・・・。

そこで第二のコツ。脱輪しそうになったら、まず止める。Rにギアを入れて、ハンドルはそのまま。ブレーキを緩めて絶対に切り返さずにバックして元の位置まで戻る。ここであわててハンドルを切ると今度は後輪が脱輪する可能性が大きくなります。

もとの位置まで戻ったらやり直してカーブを回る。

さあ、頑張って! 憧れの運転免許はすぐそこにある!

コツと言えるかどうか分からないけど、2点のみ助言を。

1.既回答にもありますが、方向を決めるのは車の前輪です。その前輪はあなたの体の真下ではなく、1m近く前にあります。まして、ボンネットの最先端にあるわけでもありません。

あ、曲がらなければ、と思ってハンドルを切る初心者のハンドル操作は、カーブが始まるかなり手前になる傾向があります。目ではカーブを捕えていても、車は実はまだまだカーブの手前なんですね。

ここでハンドルを切ると、当然脱輪します。体がカーブ開始位置に来たな、ぐらいで...続きを読む


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