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吸熱反応と発熱反応

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  • 質問No.154507
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お礼率 8% (42/518)

吸熱反応と発熱反応を熱化学方程式に書くとき、生成熱は「+」?「-」?、中和熱は「+」?「-」?というに、反応熱に対する「+」「-」のつけ方がわかりません。
つけ方えを教えてください。
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質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.5
レベル14

ベストアンサー率 50% (1133/2260)

 MiJun さんの参考 URL のページに書かれている事の繰り返しの様になりますが,熱化学方程式は反応物と生成物間の熱量(エネルギー)の収支を示しています。

 吸熱反応は熱を加えて(エネルギーを与えて)始めて生成物ができるわけですから,「反応物のエネルギー + 熱 = 生成物のエネルギー」となります。この熱を右辺に移項すると,「反応物のエネルギー = 生成物のエネルギー - 熱」となりますので,生成熱は「-」になります。

 同様に,発熱反応では,生成物ができるのと同時に熱が出るわけですから,「反応物のエネルギー = 生成物のエネルギー + 熱」となり,生成熱は「+」になります。

 中和熱の場合も,発熱反応か吸熱反応かを考えれば同じ事です。
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その他の回答 (全6件)

  • 回答No.2
レベル8

ベストアンサー率 21% (14/65)

簡単に言うと、熱が発生する時は+、熱を吸収する時は-。 問題文に符号がついていることが多いです。 そうしたら中和熱の時も熱が発生するのか、吸収するのかを見れば大丈夫です。
簡単に言うと、熱が発生する時は+、熱を吸収する時は-。
問題文に符号がついていることが多いです。
そうしたら中和熱の時も熱が発生するのか、吸収するのかを見れば大丈夫です。


  • 回答No.1

以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか? 「反応熱と熱化学方程式」 ◎http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~kashida/ChemIB/index.html (化学Ib) このサイトで第4章を参考にしてください。 ご参考まで。 補足お願いします。 ...続きを読む
以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?
「反応熱と熱化学方程式」
http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~kashida/ChemIB/index.html
(化学Ib)
このサイトで第4章を参考にしてください。

ご参考まで。

補足お願いします。
  • 回答No.3
レベル6

ベストアンサー率 14% (2/14)

red_snakeさんに付け足します。 熱化学方程式を解くときのテクニックなので、本質的ではないのですが。  熱化学方程式の問題で、どこか一カ所の生成熱やら反応熱やらを求める問題なんですが、 与えられた熱を、片っ端から符号を反対にして代入していくと、求めたい数字が簡単に出せます。
red_snakeさんに付け足します。
熱化学方程式を解くときのテクニックなので、本質的ではないのですが。

 熱化学方程式の問題で、どこか一カ所の生成熱やら反応熱やらを求める問題なんですが、
与えられた熱を、片っ端から符号を反対にして代入していくと、求めたい数字が簡単に出せます。
  • 回答No.4
レベル11

ベストアンサー率 48% (102/210)

ceres67様の「与えられた熱を、片っ端から符号を反対にして」は 乱暴なようですが、「うまいこと言う!」とも感じました。 反応をフラスコの外から眺めている私たちの立場で、フラスコが熱く なる反応が発熱反応、冷たくなるのが吸熱反応であることは直感的に 納得できますよね? 一方、 熱化学計算における生成熱や中和熱は、 注目している分子やイオンの立場(系と言います)での化学エネルギー の増減です。 ...続きを読む
ceres67様の「与えられた熱を、片っ端から符号を反対にして」は
乱暴なようですが、「うまいこと言う!」とも感じました。
反応をフラスコの外から眺めている私たちの立場で、フラスコが熱く
なる反応が発熱反応、冷たくなるのが吸熱反応であることは直感的に
納得できますよね? 一方、 熱化学計算における生成熱や中和熱は、
注目している分子やイオンの立場(系と言います)での化学エネルギー
の増減です。

生成熱や中和熱の符号がマイナスというのは、系の化学エネルギーが
減少するということで、余った分が熱エネルギーとして系から放出され、
私たちは「発熱」を観測することになります。

vikkyi様の疑問解決の取っ掛かりになれば幸いです。ご質問の意図を
はずしているかもしれませんので、「自信なし」ということで。
  • 回答No.6
レベル11

ベストアンサー率 48% (102/210)

No.4はvikkyiさんをかえって混乱させてしまったかもしれませんね。 結論だけ見れば、No.3 red_snakeさん、No.5 rei00さんと逆のことを 書いてますから。No.4が誤りだったら恥の上塗りですが、みっつに 分けて整理してみようと思います。 (1) rei00さんの解説前半にあるように、熱化学方程式を書くとき、 熱量の項を左辺(原系)に書くか、右辺(生成系)に書くかで + ...続きを読む
No.4はvikkyiさんをかえって混乱させてしまったかもしれませんね。
結論だけ見れば、No.3 red_snakeさん、No.5 rei00さんと逆のことを
書いてますから。No.4が誤りだったら恥の上塗りですが、みっつに
分けて整理してみようと思います。

(1) rei00さんの解説前半にあるように、熱化学方程式を書くとき、
熱量の項を左辺(原系)に書くか、右辺(生成系)に書くかで +/- の
符号は逆転します。数学の方程式と同じですね。
原料 → 生成物 + ○○ kJ/mol(原料から生成物と○○kJ/molの熱ができる)
のような発熱反応の記述は
原料 - ○○ kJ/mol → 生成物(生成物は原料よりも○○kJ/molだけ安定)
と書いても、言っていること(熱収支)は同じです。

(2) No.4に書いたように、反応熱は「系」が持っているエネルギーの収支
で定義され、発熱反応の反応熱はマイナスの値になります。(私の理解)
ただ、(実は慌てて調べなおしたのですが)慣用的に「発熱反応の反応熱を
プラスで表記」することもあるようです。従って、単に「この反応の反応熱は
○○kJ/mol」とだけ出てくると疑義が生じますが、注目している反応における
熱の出入を考えれば、熱化学方程式における +/- の混乱は解消するでしょう。

(3) 中和熱は中和反応における反応熱、つまり反応熱の一種にすぎません。
一方、生成熱は「ある物質に固有の値」という性格で、「その物質を元素から作る
反応における反応熱」として定義されます。(厳密にはもう少し複雑な定義ですが)
H2(気体) + 1/2 O2(気体) → H2O(液体)+ ○○kJ/mol
という反応(発熱反応です)における「- ○○kJ/mol 」が水の生成熱です。

#rei00さんの「吸熱反応の生成熱はマイナス」は「吸熱反応の生成系(右辺)
に記述する熱はマイナス」という意図と存じますが、生成熱の定義から外れる
のではないでしょうか? 
  • 回答No.7
レベル14

ベストアンサー率 50% (1133/2260)

rei00 です。先の回答に訂正と補足致します。  まづ,訂正です。loveovo さん(はじめまして。最近よく一緒になりますね。今後ともよろしくお願い致します),ご指摘ありがとうございました。私,間違っています(スミマセン)。  先の回答に2ヶ所出てくる「生成熱」は,いづれも「反応熱」の間違いです。お詫びと共に訂正いたします(反省)。生成熱の定義は loveobo さんがお書きの通りです。 ...続きを読む
rei00 です。先の回答に訂正と補足致します。

 まづ,訂正です。loveovo さん(はじめまして。最近よく一緒になりますね。今後ともよろしくお願い致します),ご指摘ありがとうございました。私,間違っています(スミマセン)。

 先の回答に2ヶ所出てくる「生成熱」は,いづれも「反応熱」の間違いです。お詫びと共に訂正いたします(反省)。生成熱の定義は loveobo さんがお書きの通りです。


 ついでにと言っては何ですが,補足もしておきます。

 私は(おそらく,loveobo さん以外の回答者の方も)この回答を高校生レベルで考えてしまいました。高校生レベルでは,先の回答に書いた様に,「反応物 = 生成物 + 反応熱」といった書き方をします(MiJun さんの参考 URL のペ-ジもそうですし,私も二十数年前にそう習いました)。そのため,発熱反応では「+」,吸熱反応では「-」になります。ご注意いただきたいのは,ここでは,熱エネルギ-(絶対値)の保存を先の等式にしています。

 一方,loveobo さんは,大学レベルでの回答を書かれています。この場合,「熱力学では系に入る熱に正の符号を付す」ので,発熱反応(系の熱が減少)で「-」,吸熱反応(系の熱が増加)で「+」になります(「理化学辞典 第5版」参照)。この場合は,系への熱の移動を(方向も含めて)考えています。この場合は,「反応物 → 生成物 反応熱 = XXXX」といった書き方をします。

 また混乱させたかも知れませんが,考え方はどちらでも構わないと思います。loveobo さんも書かれている様に,「反応物と生成物のエネルギ-の大小関係」を元に「注目している反応における熱の出入を考えれば」大丈夫だと思います。
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