ヘスの法則について

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質問者：reooonan
質問日時：2014/02/06 22:57
回答数：4件

ヘスの法則は、どうしてすべての反応で成り立つといえるのですか？？

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回答 (4件)

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No.4

回答者： htms42
回答日時：2014/02/13 18:38

＞エネルギー法則が成り立たない場合もあるのではないか？の方です。

熱エネルギーや光エネルギーに移り変わったことはどうやって納得のいく方法で証明したのでしょう…？

熱や光まで含めたエネルギー保存則について知りたいのであればひとまずヘスの法則からは離れるべきです。「エネルギー保存則の検証」ということで改めて質問を立てるほうがいいです。
その際あなたがエネルギーについてどの段階まで理解しているかを書き添えておかなくてはいけません。
・エネルギーの種類はどこまで知っているのか。
・保存則が成り立つということはどのエネルギーの範囲まで承知しているのか。
・どのようにして検証したのかが知りたいのはどの段階の移り変わりについてか。
等です。

熱エネルギーと力学エネルギーの移り変わりについては１９世紀の終わりごろには広く認められていたものです。エネルギーの単位に使われているジュール（Ｊ）というのはその実験をやった人の名前です。
抵抗に電流を流すと熱が出ます。この熱はジュール熱と呼ばれることがあります。電る有を流してモータを回せば物体を動かしたり持ち上げたりすることができます。熱を取り出すこともできるし力学的な仕事をさせることもできます。そういう能力を持っているということをエネルギーを持っていると言っているのです。電気エネルギーという言葉はそこから出てきます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%8D% …

こういうサイトもあらかじめ読んでおくといいでしょう。どの部分が知りたいのか、焦点を絞って質問することができます。

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No.3

回答者： htms42
回答日時：2014/02/11 13:12

＞でも実験ですべての物質で法則が成り立つとはほんとうにいえるのでしょうか？そこが一番気になります。

エネルギー保存則が成り立たない場合があるのではないかということを心配しておられるのでしょうか。
それとも反応熱という表現とエネルギーという表現でイメージが食い違っているということでしょうか。

ヘスのやって実験はアンモニアと硫酸の中和反応で発生する熱量についてのものです。
アンモニアの濃度を一定にしておきます。
硫酸の濃度が変わると中和で発生する熱量が変化します。
でもその濃度の硫酸を作るときには濃硫酸に水を加えています。濃硫酸に水を加えたときに発生する熱量と中和で発生する熱量の和をとると一定になるということを示したのです。

濃硫酸－－－（水で希釈）－－→希硫酸－－－（アンモニア水で中和）－－→水と硫酸アンモ　　　　　　　Q1
　　　　　　　　Ｑ１　　　　　　　　　　　　　　Ｑ２
Ｑ１＋Ｑ２＝一定

１８４０年に発表されたそうですが注目されるようになったのは１８８７年に出版されたオスとワルドの本に「ヘスの法則」という名前で載ったことからだそうです（プリゴジン「現代熱力学」ｐ．３６）。このころにはエネルギー保存則というのはもう十分に認められたものになっていたように思います。熱がエネルギーの１つの形態であるということが認められていなければ保存則は不十分です。同時に熱や力学エネルギー以外のエネルギーとの間の移り変わりも認められていなければ保存則は不十分です。
「反応熱」という言葉で表されていますが「熱」の形で出入りしているものばかりではありません。光の形でエネルギーが出入りするものまで含んでいます。以前の教科書ではｃａｌを使っていましたが今はＪを使っていますね。ｃａｌだとどうしても「熱」というイメージが強くなってきます。教科書で出てくる反応の例には、加熱で起こる反応も、加熱では起こらないが紫外線を当てることで起こる反応も含まれています。
化学反応が起これば原子と原子の結合状態が変化しています。結合状態が変わればエネルギーに変化が生じますので外部との間でエネルギーのやり取りが生じます。ここにエネルギー保存則が絡んでくるのです。