蒸発熱は分子がどうなって起こるのでしょうか?
蒸発熱の原理を教えて欲しいです。

A 回答 (1件)

温度とは、分子や原子の運動エネルギーの総和。


それを、人類は温度という目盛で観測した。

実態は運動エネルギー、つまり、分子を構成している原子が激しく振動すればする程、運動エネルギーが大きくなり、高温である、と測定される。

振動が激しくなれば、空間へ飛び出すものが多くなる。
それが蒸発。
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この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時:2017/04/17 00:11

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Q熱化学方程式の融解熱・蒸発熱を絶対値で表す理由

はじめて質問させていただきます。よろしくおねがいします。

普通、熱化学方程式の融解熱・蒸発熱は、たとえば水の蒸発熱ですと、
H2O(液)=H2O(気)-44kJ(数字は、本来小さい文字です)
とあるのに、ある参考書を読むと、「融解熱・状態熱は、吸熱だが絶対値で表す」と書いてあります。
疑問は、熱化学方程式の融解熱・蒸発熱を絶対値で表す理由がよく分からなくて、何でなのかな…と思っています。

分かる方が居ましたら、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

No.2の補足です。
水と水蒸気の間の変化を表す熱化学方程式は、
H2O(液)=H2O(気)-44kJ または
H2O(気)=H2O(液)+44kJ
と表すことになります。ここで、符号を逆転させることは出来ません。

ただし、「気化熱」とか「凝縮熱」という言葉を使う場合について、たとえば上式では「水の気化熱は44kJである」ということを表していることになり、下式では「水の凝縮熱は44kJである」と言うことを表していることになります。
言い換えれば、44kJの前の符号が、上式では-であり、下式では+になっていますが、それぞれが表す「気化熱」と「凝縮熱」はいずれも「正の値」になるということです。現実問題としてそれらが負の値になることはありません。

別の表し方をすれば、
H2O(液)=H2O(気)-気化熱 または
H2O(気)=H2O(液)+凝縮熱
になるということです。ここでは気化熱」と「凝縮熱」はいずれも「正の値」です。それらの前の符号の違いに注して下さい。

Q【分子】「大きい分子は目でも見れる」 肉眼で見れる「大きい分子」って何があるか教えてください。

【分子】「大きい分子は目でも見れる」


肉眼で見れる「大きい分子」って何があるか教えてください。

Aベストアンサー

検索してみたら「巨大分子」っていうのがあるようです。
https://kotobank.jp/word/%E5%B7%A8%E5%A4%A7%E5%88%86%E5%AD%90-53418
びっくりですね!

Q臭素の蒸発熱を求める熱化学方程式で

こんにちは。宜しくお願い致します。

[問]水素と臭素から臭化水素が生成する時の熱化学方程式は
H2(気)+Br2(液)=2HBr(気)+73(kJ/mol)
である。
Br-Br、H-Brの結合エネルギーを192(kJ/mol)、366(kJ/mol)とすれば臭素の蒸発熱は何(kJ/mol)か?
[解]
蒸発熱をQ(kJ/mol)とすれば
求める式は
Br2(気)=Br2(液)+Q(kJ/mol) …(1)
よって与式を変形すると
2HBr(気)-H2(気)=Br2(液)-73(kJ/mol) …(2)
また、 題意より
Br=1/2Br2(気)+192(kJ/mol) …(3)
HBr(気)=1/2H2(気)+1/2Br2(気)+366(kJ/mol) …(4)
なので
(2)、(4)より
H2(気)+Br2(気)+2・366(kJ/mol)-H2(気)=Br2(液)-73(kJ/mol)

Br2(気)+2・366(kJ/mol)=Br2(液)-73(kJ/mol)
故に
Br2(気)=Br2(液)-439(kJ/mol)

Q=-489(kJ/mol)
となってしまうのですが何で蒸発熱なのに負数?

(3)式を使わないのも変だと感じています。
何処が間違っているのでしょう?

こんにちは。宜しくお願い致します。

[問]水素と臭素から臭化水素が生成する時の熱化学方程式は
H2(気)+Br2(液)=2HBr(気)+73(kJ/mol)
である。
Br-Br、H-Brの結合エネルギーを192(kJ/mol)、366(kJ/mol)とすれば臭素の蒸発熱は何(kJ/mol)か?
[解]
蒸発熱をQ(kJ/mol)とすれば
求める式は
Br2(気)=Br2(液)+Q(kJ/mol) …(1)
よって与式を変形すると
2HBr(気)-H2(気)=Br2(液)-73(kJ/mol) …(2)
また、 題意より
Br=1/2Br2(気)+192(kJ/mol) …(3)
HBr(気)=1/2H2(気)+1/2Br2(気)+366(kJ/mol) …(4)
なので
(...続きを読む

Aベストアンサー

Br2(気)=Br2(液)+Q(kJ/mol) …(1)
H2(気)+Br2(液)=2HBr(気)+73(kJ/mol) …(2)
Br2(気)=2Br(気)-192(kJ/mol) …(3)
HBr(気)=H(気)+Br(気)-366(kJ/mol) …(4)

(3)(4)が違うようなので直しておきますね。
そして、多分水素の結合エネルギー
H2(気)=2H(気)-432(kJ/mol) …(5)
も解答に必要でしょう。

(4)を2倍して
2H(気)+2Br(気)=2HBr(気)+732(kJ/mol) …(6)
(3)(5)を代入します。
H2(気)+432+Br2(気)+192=2HBr(気)+732
整理して
H2(気)+Br2(気)=2HBr(気)+108(kJ/mol)…(7)
(7)-(2)より
Br2(気)-Br2(液)=35(kJ/mol)
∴Q=35(kJ/mol)
いかがでしょうか?

Q水素分子、酸素分子の生成熱(???)

一応理科系の専門職の者ですが、化学がとっても苦手なので助けて下さい。今、あるデータブックで分子の生成熱ΔH(kcal/mol)の実験値を調べていたのですが、
Hydrogen H2 0(ゼロ)kcal/mol
Oxygen O2  0(ゼロ)kcal/mol
となっていて ???? えええ??と思っています。
確か化学の教科書では水素分子の場合は結合することでエネルギー的に得をするので、その分の熱を発生して水素分子になり、それが生成エンタルピーだと習った覚えがあります。確か 100kcal/mol位安定になるのだったと思うのですが、それと生成熱は全然違うものだったでしょうか?

私の理解では生成熱とは、
原子A + 原子A = 分子A2 - 生成熱ΔH
で、生成熱ΔH 負の場合は放熱、正の場合は吸熱だと思っていて、分子になることで安定になるような水素分子は生成熱ΔHも負の結構大きな値だと思ってしまいます。

ちなみにデータ集には千種ほどのデータの羅列があるのですが、その他の分子の生成熱は例えば
Methane CH4 -17.89kcal/mol
Benzene C6H6 19.81kcal/mol
Carbone dioxide CO2 -94.05kcal/mol
Water H2O -57.80kcal/mol
となっていて大体納得がいきます。

データブックがおかしいのかとも思ったのですが、こんな基本的な分子に関しての記載ミスでは絶対にない気がするのです。

私は何か根本的なことを勘違いしているのでしょうか・・・。もし勘違いをしているのでしたら御教え下さい。よろしくお願いいたします。

一応理科系の専門職の者ですが、化学がとっても苦手なので助けて下さい。今、あるデータブックで分子の生成熱ΔH(kcal/mol)の実験値を調べていたのですが、
Hydrogen H2 0(ゼロ)kcal/mol
Oxygen O2  0(ゼロ)kcal/mol
となっていて ???? えええ??と思っています。
確か化学の教科書では水素分子の場合は結合することでエネルギー的に得をするので、その分の熱を発生して水素分子になり、それが生成エンタルピーだと習った覚えがあります。確か 100kcal/mol位安定になるのだったと思うので...続きを読む

Aベストアンサー

 既に回答が出ており疑問は解決しているようですが,「化学辞典」(東京化学同人)を素に補足致します。

 minochan さんがお書きの様に,「生成熱」とは『ある物質1モルが,ある温度で,その成分元素の単体からつくられるときの反応熱』です。


>「標準生成エンタルピー」と「生成熱」は化学の学問的に
> 全く同じ物と認識していいのですか?

 違います。「生成エンタルピー」は『定圧条件下での生成熱』のことです。定圧でない場合,反応による生成熱の一部が体積膨張などの仕事に使われるため,「生成エンタルピー」と「生成熱」は異なってきます。

 で,『生成反応に関与する化学種がすべて標準状態にあるときの反応熱』を「標準生成エンタルピー」あるいは「標準生成熱」といいます。ここで,「標準状態」とは,気体の場合は 1 atm の下での理想気体の状態,液体や固体では 1 atm の下での純粋な状態です。温度は,通常 25 ℃です。


> 炭素は単体で安定な分子は形成されませんが、その場合
> 原子の状態(原子が何個あろうとも)を生成熱0と考えても
> 良いのでしょうか?

 「生成熱」でいう所の「単体」は,1 atm, 25 ℃で安定なものが選ばれています。例えば,炭素ではグラファイト,硫黄では斜方硫黄,リンでは黄リンです。

 ですので,1 atm, 25 ℃の「グラファイト」であれば,生成熱は0です。ですので,同じ 1 atm, 25 ℃の炭素でも「ダイヤモンド」の場合や 1 atm, 25 ℃以外の「グラファイト」であれば,生成熱は0ではありません。

 既に回答が出ており疑問は解決しているようですが,「化学辞典」(東京化学同人)を素に補足致します。

 minochan さんがお書きの様に,「生成熱」とは『ある物質1モルが,ある温度で,その成分元素の単体からつくられるときの反応熱』です。


>「標準生成エンタルピー」と「生成熱」は化学の学問的に
> 全く同じ物と認識していいのですか?

 違います。「生成エンタルピー」は『定圧条件下での生成熱』のことです。定圧でない場合,反応による生成熱の一部が体積膨張などの仕事に使われるため,...続きを読む

Q融解熱と蒸発熱の大きさ

融解熱と蒸発熱の大きさ
を比較する問題の解説で、以下のような説明がありました

これについて、
”分子の位置が相互に入れ代われるようになればよく”
という部分は分子間の距離の変化が小さいのでという意味でしょうか。

また融解熱と蒸発熱の大きさをその位置エネルギーの変化として比較するとして、
分子間力は分子間の距離の何乗かに反比例するみたいなのですが、
分子間の距離の変化が小さい方が位置エネルギーの変化も小さいと
考えることができるのでしょうか。

Aベストアンサー

>分子間の距離の変化が小さいのでという意味
正確にはそうではありませんが、大した違いはないのでそう考えても良いです。
正しくは、入れ替わるときに邪魔な「障害」がほとんど無い、という意味です。

>分子間の距離の変化が小さい方が位置エネルギーの変化も小さい
非常に良い考え方ですが、それを実際に習うのは科学関係の大学院でのことです。かなり複雑な数学的概念を要しますし、まだ証明されては居ません。


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