臭素の蒸発熱を求める熱化学方程式で

質問

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

回答No.1

K38 · 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？

お礼

有難うございます。

> 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。
"結合"エネルギーですから、仰る通りの式になりますね。

> 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。
そうでした。
H2(気)=2H-436(kJ/mol)
が有りました。
大変失礼致しました。

> (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？
上手くいきました。どうも有り難うございました。