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濃硫酸から希硫酸を作る時
濃硫酸から希硫酸を作る時、 (1)水の中へ濃硫酸を少しずつ加えるという操作をして作るのであり、 (2)濃硫酸の中に水を加えるという操作をしてはいけないことを知りました。その(2)をしてはいけない理由は(2)をすると加えた水が密度の大きい濃硫酸の表面に浮かんだ状態になり、このとき多量の溶解熱により、加えた水が急激に沸騰して、濃硫酸が飛び散るからというのは分かりました。ただ、ここで疑問に思ったのはこれは(1)の操作をしても、(2)の操作をしてもどちらでも発熱するのですか？
- Skyworldman
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どちらも発熱します。ただし水に加えた硫酸は、硫酸に加えた水のように簡単には沸騰しません。（沸点が違う）そして硫酸は表面に浮いたりしないので、速やかに水の中に拡散します。溶解熱も水全体で受け止めれば問題ありません。
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No.2です。 要するに、混合の途中での水の気化や外部との熱のやり取りなどがなければ、どちらの方法でも、混ぜる量が同じであれば同じ量の熱が発生し、混合後の溶液は同じ温度になります。
ヘスの法則によれば、反応の前後のエネルギー差は反応経路によりません。 濃硫酸の希釈というのもそれと同じことです。普通は化学変化とはいいませんが、希釈によって硫酸の解離などが起こるようになりますよね。 したがって、混ぜ合わせる水と硫酸の量が同じであれば、その過程で発生する熱量は同じになります。
純粋な水と濃硫酸を考えてください。 そして(1)と(2)の方法で同じ濃度の希硫酸を作ったとします。 もし(2)で発熱しなかったら(1)の熱は一体どこから来たのでしょう。 発熱しないのならエネルギー差がないのですから、簡単に分けることが出来るでしょう。 これから言えることはもし(2)が発熱しなかったら、永久機関が出来ることになります。
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