的を得ていない質問かもしれないですが、知っている人がいたら教えてください。
ヘス(Hess)の法則は、電気化学反応の式(例えばHCHO+H2O→CO2+4H++e-)にも成り立つのですか? う~~ん変な質問かも。。。。

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熱 化学」に関するQ&A: 熱化学方程式です。

A 回答 (2件)

電気化学反応式は.熱力学のほう定式そのものなので.熱力学のほうそくがそのまま成り立ちます。

ただし.エネルギーの移動には.乱雑さや物質の持つエネルギー.活量が関係します。
活量は.報告されている系が少ないので注意が必要です。
スタビリティコンスタントオブメタルイオンコンプレックス(スベルは忘れました)で.活量係数を拾い.計算すると.測定精度(電気化学は対数を使うので.対数で1程度は誤差のうち)で一致します。が.活量係数を間違えると.とんでもない結果になります。活量係数は.2-5桁は簡単に変化する場合(特に飽和に近い場合)があります。
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ヘスの法則の要点は


変化の過程によらず、始めと終わりの状態だけでエネルギーが決定される

ということですから、
たとえ反応中に電子があっても問題なく成立すると思います。

イオン化エネルギーや電子親和力などを考慮すれば
ご質問のような系についても対応できると思います。
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Q実験の誤差について

誤差は主に系統誤差と偶然誤差に分けられますが、最終結果においては
普通これらの誤差をどのように扱うのでしょうか?

系統誤差と偶然誤差をそれぞれ算出した後、
・値が大きい方の誤差を最終的な「誤差」とする
・二つの誤差を足し合わせて最終結果としての「誤差」とする
・いずれも実験値の最終的な「誤差」として議論する
 (特に二つを足したり引いたりするわけでもなく、「統計誤差」「偶然誤差」を
  どちらも最終的な「誤差」として取り扱っていく)
のどれが一般的に行われてることなのでしょうか。それとも、また別の扱い方が
されているのでしょうか。

回答よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

この Wikipedia の記事に貼ってある画像がわかりやすいでしょう。

正確度と精度 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AD%A3%E7%A2%BA%E5%BA%A6%E3%81%A8%E7%B2%BE%E5%BA%A6

つまり、そもそも的の中心から外れた方向に向いている、というのが「系統誤差」(正確度・確度)、

狙いは定まっているけれども、毎回同じところに飛んでいかない、というのが「偶然誤差」(精度)、

というわけです。

系統誤差の存在は、「そもそも基準はどこか?」というのがわかっていないと、絶対的数値が求まりません。ですから、測定値では、基準物の測定結果が無い限りは、どれだけが系統誤差でどれだけが偶然誤差なのか、という分離ができないのです。

Q化学 熱化学方程式の問題について 問:C3H8+5O2=3CO2+4H2O(液)+2220kJ

化学 熱化学方程式の問題について

問:C3H8+5O2=3CO2+4H2O(液)+2220kJ

H2+1/2O2=H2O(液)+286kJ

プロパンと水素の混合気体を完全燃焼させたら、二酸化炭素13.2g 液体の水14.4gが生成した。このとき発生した熱量は何Jか
(CO2=44,H2O=18)

とあり、解答には

混合気体に含まれるプロパンと水素の物質量をそれぞれx mol , y molとして係数の比より
3x=0.30mol •••••(1)
4x+y=0.80mol•••(2)


よってx=0.10mol,y=0.40mol

ゆえに 2220×0.10+286×0.40=336.4J
とあります。

ここで質問ですが、
①この熱化学方程式について、2式はどんな関係がありますか?

②(1),(2)について、左辺の係数はそれぞれどこのことを指していますか?

③別解はありますか?

質問は以上です。
易しめに解説お願いしますm(__)m

Aベストアンサー

化学以前の問題で、数学としての問題を抱えていらっしゃいますね。
(1)式と(2)式には関係はありませんよ。
ただ(1)、(2)の両式を満たすx,yを知りたいだけです。

(1)式は何を表していますか?(2)式は何を表していますか?
むやみやたらに式を立てればいいものではありません。
それぞれの式の意味を考えましょう。

別解はいくらでもあるでしょ。
連立方程式を使う場面だったら鶴亀算でも良い。

Q食酢の中和滴定 誤差 教えてください

10倍希釈試料中の酸濃度の相対誤差を4.0%(二次標準液の誤差1.9%、ホールピペットの誤差0.2%、ビュレットの誤差1.9%)と求めました。原液中の相対誤差はどのようにして求めればよいかを教えてください。

Aベストアンサー

回答が遅くなりまして失礼いたしました。
補足ありがとうございます。

>|ΔX/X|が相対誤差である。

では、測定値Xと誤差ΔXの値はいくつですか?
実験したのであれば、それぞれの値が分かっているはずですね。

もし、それが分からないのであれば、何か勘違いがあるか、見落としている点があるということです。

測定値というのは実際に測定した値ですから、実験したのであれば、必ず測定値が分かっているはずです。もし、それが分からないようであれば、そもそも実験をちゃんとやっていないということになります。

次に誤差ですが、最初から誤差の値は分かりません。ですから誤差の値を求める実験・測定をしているはずです。もし、そうした測定をしていなければ、例えば、実験の各段階で、誤差をいくつであると仮定しているとか、何か誤差の値を求めるための条件があるはずです。

ですので、まずは、以上のことをきちんと整理して下さい。

Qサリチル酸C7H6O3は水溶液中でC7H6O3→C7H5O3-+H+のように電離する。サリチル酸の1

サリチル酸C7H6O3は水溶液中でC7H6O3→C7H5O3-+H+のように電離する。サリチル酸の10.0mM水溶液のpHは2.57であった。サリチル酸のpKaを求めよこの問題の解き方を途中式を含めて詳しく教えてください

Aベストアンサー

サリチル酸の解離平衡は次式で表される。
 HX=H^++X^- (1) この解離定数はK_a=[H^+ ][X^- ]/[HX] (2)
この平衡では常に次の質量バランスと電荷バランスが成り立つ。
  Xの化学種の総量は一定であるから
 A=[HX]+[X^- ] (3)
  Aは最初に調製した酸溶液の濃度 ここでは10.0mol/Lである。
  正電荷と負電荷のバランスは
 [H^+ ]=[X^- ]+[〖OH〗^- ]=[X^- ]+K_w/[H^+ ] (K_w=[H^+ ][〖OH〗^- ]=〖10〗^(-14)) (4)
ここで(2),(3),(4)より次式を得る。
[X^- ]=[H^+ ]-K_w/[H^+ ] [HX]= A-[X^- ]=A-[H^+ ]+K_w/[H^+ ] (5)
 この問題に於いて最初の10.0mol/L溶液のpHが2.57で有る時、式(2)からは
 K_a=[H^+ ][X^- ]/[HX] =[H^+ ]([H^+ ]-K_w/[H^+ ] )/(A-[H^+ ]+K_w/[H^+ ] ) これに与えられた数値 A=10.0×〖10〗^(-3) [H^+ ]=〖10〗^(-2.57)を代入すれば
  解離定数を計算できます。計算はご自分で 確認してください。
計算のこつは10のマイナスの指数で非常に小さな数は省略して近似計算をすることです。
化学の計算問題は根気です。

サリチル酸の解離平衡は次式で表される。
 HX=H^++X^- (1) この解離定数はK_a=[H^+ ][X^- ]/[HX] (2)
この平衡では常に次の質量バランスと電荷バランスが成り立つ。
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 A=[HX]+[X^- ] (3)
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Q測量の誤差全般について

標記の件について、ネットや参考書を読んでいるのですが、
恥ずかしながら今ひとつ理解できません。
すみませんが、御教示頂きたく宜しくお願い致します。

質問1
「確率誤差」とは50%の確率で生じる誤差の範囲とすると、「平均2乗誤差」も何%で生じる誤差の範囲とかで定義されるのでしょうか?(「平均2乗誤差」がイメージできなくて悩んでおります。)
 また、「平均2乗誤差」が「ガウスの誤差曲線」にどう関係するか合わせて御教示お願いします。
 

質問2
「確率誤差」は、下式の様に「標準偏差」や「平均2乗誤差」を使ってを求める様ですが、
それぞれ違った値で導かれた結果をどう理解して使い分けたらようのでしょうか?


ε=0.6745×標準偏差
ε=0.6745×平均2乗誤差

Aベストアンサー

ANo.2です。ANo.3の補足の質問にお答えします。

>誤差曲線は以下のような理解でよろしいでしょうか?

前回の文献の用語に従えば、そのとおりだと思います。

蛇足ですが、「確率誤差」や「平均2乗誤差」の大きさは、矢印の、中心線から左側部分(あるいは右側部分)の長さに一致します。

Q酸で処理するのH+とH2OとH3O+について

写真を添付したので、その反応での質問です。
この問題は、エノンに、(1)CH3MgI、(2)HCl、を反応させています。

写真で(a)→(b)までは分かるのですが、(b)以降H+やH2Oが現れて付加します。このH+やH2Oというのは初めにH3O+が存在し、H+付加の後にH2Oが残りH2Oが付加するのでしょうか?

「酸を作用させる」という事が頻繁に現れるのですが、H+とH2OとH3O+などが現れてきてよく分からないのですが、どういう場合にどれが付加するのかなどポイントを教えて頂けないでしょうか?

Aベストアンサー

(b)以降は、反応の後処理としての酸による加水分解です。
具体的には反応溶液に希塩酸などを加えることになります。
ただし、その時の酸(ここではH+、ただし、H3O+と書いても本質的に違いはない)というのは触媒であって、反応するのはH2Oです。だから、『酸触媒による加水分解』ということです。
ただし、反応機構を考えるにあたって、+と-の間で反応が進むと考えるのが基本です。(b)から(c)への変化は、電子の豊富な二重結合を狙って電子不足のH+がくっつくことになり、その結果生じた正電荷がOCH3が結合した炭素上(あるいはそのO原子上)に生じるので、今度はそこを狙って、電子の豊富な(δ-をもつ)H2OのO原子が求核攻撃をすることになります。
・・・とすべてがこんな調子です。

ただし、前述のように、水溶液中ではH+とH3O+は本質的に同じものなので、これらがごちゃ混ぜで出てくるような書き方は好ましくありません。なので、より書きやすい方を選んで書けば良いことになります。また、『酸触媒』なので、OH-を書くのもダメです。酸性ではその濃度は極めて低いはずですからね。その代わりにH2Oを書いて、Oの部分で反応した後にH+が取れるように書きます。それならば酸触媒ということと矛盾しません。これが『お約束』です。

答えになっているかどうかわかりませんが、正電荷と負電荷(部分電荷δ+、δ-を含む)というものを意識し、かつ酸性か塩基性化を意識して見直せばかなりのところまでわかると思います。

(b)以降は、反応の後処理としての酸による加水分解です。
具体的には反応溶液に希塩酸などを加えることになります。
ただし、その時の酸(ここではH+、ただし、H3O+と書いても本質的に違いはない)というのは触媒であって、反応するのはH2Oです。だから、『酸触媒による加水分解』ということです。
ただし、反応機構を考えるにあたって、+と-の間で反応が進むと考えるのが基本です。(b)から(c)への変化は、電子の豊富な二重結合を狙って電子不足のH+がくっつくことになり、その結果生じた正電荷がOCH3が結合し...続きを読む

Qランダム誤差と系統誤差

ランダム誤差→極限的に正規分布に従うようなランダムな誤差
系統誤差→「真の値」にたいして系統的にずれて観測されるランダムでない誤差

として、普通のものさしなどの公差や、読み取り誤差、また、電流計の公差はどちらにあたるでしょうか?

Aベストアンサー

#5お礼欄に関して
>A.「極限的に正規分布に従うようなランダムな誤差」
>B.「多数測定で誤差を低減できる」
>というのが全く同じことのように感じるということです。
多分同じことを別の表現で表しているのだと思います。

で、(1),(2)に関して、(2)は必ずしも成立しないような。(中心極限定理って、母集団の分布が正規分布である必要はなかったかと)

測定誤差に関しては、
a)真値がAの事象があって、
b)これを無限回測定したと仮定すると、測定結果は、平均値A'、分散σ2の集団になる。
c)有限回の測定は、b)を母集団として、そこから有限個抽出する操作に該当。
d)c)の平均値はb)の平均値A'に収束し、分散はσ2/N(中心極限定理)の正規分布に収束する

統計処理はc)からb)を推定する処理で、A'とAの差異(これが系統誤差になるかと)は検出できないように思います。

Q2H2O2 → 2H2O + O2↑の↑の意味

過酸化水素水の分解の化学式は、
2H2O2 → 2H2O + O2
となると思うのですが、
2H2O2 → 2H2O + O2↑
という風に「↑」がついている式を見かけました。
この「↑」の意味を教えて下さい!!もしくは、この「↑」付きの式は単なる間違いなのでしょうか??

Aベストアンサー

気体の発生だとか沈殿が生成するとかを強調するときに書きます。書いても良いし書かなくても良い、そう言う記号です。
イメージとして、気体が発生するというのは泡が下から上に上がっていく様子、沈殿が生じるというのは水溶液中で沈殿が沈んでいく様子を表していると考えて良いでしょう。

Q平均誤差について

物理学の講義で判らなかったことですが、内容が数学的だったので、こちらで質問させてください。

平均誤差と確率誤差の違いが判りません。
講義で、平均誤差と確率誤差、最小二乗法、誤差の伝播の法則などを同時に教えられたので混乱しているのだと思います。
その時にとったノートは、とにかく黒板を写しただけになってしまい、何がどのことなのか判らなくなっています。
平均誤差・確率誤差を教えていただければ幸いです。
最小二乗法はなんとなく判ったので、誤差の伝播の法則はもう少し頑張ってみようと思います。

判りにくい質問文で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

平均誤差eは、誤差の絶対値の平均値であり、式で示せば
e=Σ(i=1→n)|[各測定値]i-[平均値]|/n
これは概念としては単純なのですが、計算が難しく、物理に限らず一般に統計では、あまり用いられません。

そこで登場するのが確率誤差になります。

確率誤差というのは、その誤差を超えるものが全体の50%、誤差以内が50%という境界を定義する誤差で、標準偏差のの0.674倍です。
標準偏差をσ(シグマ)、標準誤差をεと表記します。
ε = 0.674σ
標準偏差σは分散Vの平方根です。
σ=√V
V=Σ(i=1→n)([各測定値]i-[平均値])^2 /n

標準偏差は非常によく用いられる概念なので、覚えること必須です。
エクセルの基本関数の一つでもあります。
(stdなんちゃら関数です)

学力試験の統計結果で「偏差値」が用いられますが、じつは、それは、平均値を50、標準偏差が10になるように統計処理したものなんです。
ですから、偏差値で言うと、50±6.74の範囲にいる受験者が全体の50%とということになります。
56.74以上の偏差値でしたら、4人に1人の優秀者ということですね。

ちなみに、50±10、すなわち、平均値±標準偏差の範囲には、全体の約68.3%が入ります。
偏差値60以上の人は、全体の15.8%になります。

平均誤差eは、誤差の絶対値の平均値であり、式で示せば
e=Σ(i=1→n)|[各測定値]i-[平均値]|/n
これは概念としては単純なのですが、計算が難しく、物理に限らず一般に統計では、あまり用いられません。

そこで登場するのが確率誤差になります。

確率誤差というのは、その誤差を超えるものが全体の50%、誤差以内が50%という境界を定義する誤差で、標準偏差のの0.674倍です。
標準偏差をσ(シグマ)、標準誤差をεと表記します。
ε = 0.674σ
標準偏差σは分散Vの平方根です。
σ=√V
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Q水H2OとオキソニウムイオンH3O+、他にもある?

酸素原子は6個の価電子を持ち、SP3混成軌道を作る。
ということを勉強したのですが。

これは酸素を中心とした正4面体構造であると思いました。

水分子はH-O-Hが104.5°であり、正4面体構造の109°よりも孤立電子対の反発で角度が小さくなることもわかりました。

そこで質問なんですが、
水分子に水素の陽子が結合するオキソニウムイオンは、底辺の3頂点に陽子があるような構造になると想像したのですが、

これにさらに陽子が結合し、H4O(2+)となるようなイオンが存在するのではないかと言う疑問です。

こうなると、正4面体構造が完成し、安定な化合物が出来るように感じるのですが、そのような物質は見聞きしません。

ということは、そうならない理由があるわけで、その辺のことを教えていただけたらと思います。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

H4O(2+) は、非常に不安定で水分子とぶつかって
2つのオキソニウムイオンになります。

H4O(2+) + H2O → H3O(+) + H3O(+)

H4O(2+) は、構造的な安定化よりはるかに電気的な反発が大きいの
です。プロトン同士の反発を抑えるだけの電子が足りなさ過ぎます。
形の上では大きな原子である酸素に電荷を書きますが、足りない
のが酸素に集中しているわけではありません。
希硫酸でもすべて正四面体の SO4(2-) (電荷を4個のOで割ると-1/2)
になっているわけでなく HSO4(-)も微妙に残ってます。

H4O(2+) は、あったとしても無視するレベルです。
H3O(+) でさえ H2O の 5.5億分の1程度(純水)です。
アンモニア水でも (正四面体)[NH4(+)]<< [NH3] です。
2価の陽イオンとなると水素以外の原子が2つ以上必要ですね。
ヒドラジンH2N-NH2 とかです。


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