6−4 熱化学方程式の計算
計算原則
(1) 反応が逆に進むときは熱量の符号が逆になる。絶対値は同じ。
(2) 両辺に同じ物質や熱量を加減することができる。(数学の移項と同じ)
同じ数を乗除できる。
式の記述テクニック
・未知数の説明を書く。a
・求める式を書く。 b
・与えられた式を書く。c
・このとき等号が縦に揃うようにする。d
計算テクニック
・係数を揃えるように乗除する。e 掛け算fの記号は「*」
・残したいものに注目し:等号に対し同じ側にあるときは 加算f
等号に対し反対側にあるときは 減算g
ここの説明では 掛け算の記号は「*」、割り算の記号は「/」を使用している。
例題 二酸化炭素と水(液体)の生成熱はそれぞれ394KJ、286KJ である。また、メタンCH4(気)の燃焼熱は 890KJ である。このことからメタンの生成熱を求めよ。
解答 a 求める生成熱を QKJ とする。
b C(固) + 2H2(気) = CH4(気) +QKJ
c C(固) + O2(気) = CO2(気) + 394KJ (1)
c H2(気) + 1/2O2(気) = H2O(液) + 286KJ (2)
c CH4(気) + 2O2(気) = CO2(気) + 2H2O(液) + 890KJ (3)
d
計算テクニックにより式を書き直すとミスを防ぐことができる。
f (1) C(固) + O2(気) = CO2(気) + 394KJ
ef (2)*2 2H2(気) + O2(気) = 2H2O(液) + 286*2KJ
g -(3) -CH4(気) - 2O2(気) = -CO2(気) - 2H2O(液) - 890KJ
以上をまとめると
C(固) + 2H2(気) -CH4(気) = (394+286*2 -890)KJ
整理すると
C(固) + 2H2(気) = CH4(気) + 76KJ
答 76KJ