熱は、熱的に接触している XNUMX つのシステム間で伝達されるエネルギーの一種です。 これは、温度差により XNUMX つの物体間で伝達されるエネルギー量として定義される物理量です。 化学では、熱は化学反応で発生するエネルギー変化を測定するために使用されます。
形成熱
生成熱とは、分子がその構成要素から形成されるときに放出または吸収される熱の量です。 1気圧の定圧、温度25℃で測定されます。 また、標準状態、つまり圧力 1 気圧、温度 298 K で最も安定な状態で、構成要素から物質の分子が形成されるときに放出または吸収される熱としても定義できます。固体の状態。
生成熱の計算例:
メタン分子 (CH4) は水素 (H) から形成されます。2）と炭素（C）。 メタンの生成熱は -74,8 KJ/mol です。 これは、74,8 つのメタン分子の形成で XNUMX KJ のエネルギーが放出されることを意味します。
反応熱
反応熱は、化学反応中に放出または吸収される熱の量です。 1気圧の定圧、温度25℃で測定されます。 反応熱を計算するには、反応に関与する物質の生成熱を知る必要があります。
反応熱の計算例:
メタンの燃焼は、次の化学方程式で表すことができます。
CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O
この方程式は、1 モルのメタン (CH4) と 2 モルの酸素 (O2) 1 モルの二酸化炭素 (CO) を生成します。2) と 2 モルの水 (H2どちらか）。 二酸化炭素の生成熱は -393,5 KJ/mol、水の生成熱は -285,8 KJ/mol です。
したがって、メタンの燃焼の反応熱は次のようになります。
(-393,5 KJ/mol ) + 2(-285,8 KJ/mol) – (-74,8 KJ/mol) = -890,8 KJ/mol
これは、890,8 モルのメタンの燃焼で XNUMX KJ のエネルギーが放出されることを意味します。
結論
生成熱と反応熱はどちらも、化学反応で放出または吸収されるエネルギーの量を知ることができるため、化学において重要です。 生成熱は、化学反応の反応熱を計算するために使用されます。 これらの値を知ることは、産業プロセスを設計し、エネルギー効率を最適化するために不可欠です。
参考文献
- チャン、R. (2005)。 化学。 メキシコシティ：マグロウヒル。
- アトキンス、P.、ジョーンズ、L. (2008)。 化学の原理: 発見への道。 バルセロナ：オメガ。