吸熱か発熱か

質問

生成熱や中和熱などの反応熱はどのように吸熱か発熱を見分ければいいのでしょうか？例えば「炭素の燃焼熱は３９４kjである」と書かれていればイメージで発熱かと思います。また「水の蒸発熱は１９０kjとする」と書かれていれば液体より気体の方がエネルギーが高いから吸熱だろうと思います。後者は確信がありますが前者はいままでの経験上といった感じになり頼りないです。一般的に吸熱か発熱かはどのように見分ければいいのでしょうか？教えてください！

回答No.3

Hiroshi_34 · ベストアンサー

高校化学の内容として、お答えします。
物質をつくっている粒子（原子・分子・イオンなど）のことと、粒子がもっているエネルギーのことの２つを考えると、化学はより理解しやすくなるでしょう。

１）物質が『燃焼』すると熱を外に出しますから、燃焼反応は一般的に『発熱反応』です。例は、炭素やエタノールの燃焼があります。私は、まだ燃焼反応が吸熱である例を知りませんが。

２）物質が水などに『溶解』する変化は、一般に『発熱反応が多く』、『吸熱反応が少ない』です。水酸化ナトリウムや（濃）硫酸の水への溶解反応は、発熱反応です。また、例は少ないですが、塩化ナトリウムや塩化アンモニウムの水への溶解反応は吸熱反応です。身近な吸熱反応としては、アイスキャンディーを作るときの寒剤として、氷に食塩（塩化ナトリウム）を混ぜたものの例があります。
　「一般的に、物質に外からエネルギーなどを加えたり物質からエネルギーを奪わなければ（これを自発的といいます）、エネルギーはより低い方へ（発熱反応の方向）変化し、乱雑さ（エントロピー）は大きくなる方向へ、それぞれ自発的な反応は進み」ます。吸熱反応がどうして起こるかについては吸熱反応は後者の値が少し大きい場合と考えればいいです。

３）固体・液体・気体の間の状態変化について。
粒子のもつエネルギー（運動エネルギー、質量×速さ×速さ／２　など）を、固体、液体、気体を比べれば、それぞれの状態のエネルギーの大きさは、　固体＜液体＜気体　ですから、融解（固体→液体）や蒸発（液体→気体）や昇華（固体→気体）は、すべて吸熱反応です。また、逆に、昇華（気体→固体）や凝縮（気体→液体）や凝固（液体→固体）は、すべて発熱反応です。

４）ブレンステッドの説から言えば、「中和反応は水素イオンのやりとり」ですが、中和反応は、一般的には「水素イオンＨ＋と水酸化物イオンＯＨ－が反応して水Ｈ２Ｏが生成する反応」ですから、『発熱反応』です。

５）『生成熱は、一概に言えません。』　生成熱は、単体から出発して、注目する物質１モルを生成させるときの反応熱です。ＣＯ２の生成熱のように実際に測定したり、ＣＯの生成熱のようにヘスの法則を使って計算したりして求めます。

お礼

今夏期講習で熱化学をやったところです。Hiroshi_34に詳しく教えていただいたおかげで講習中も吸熱か発熱かよく熟考できるようになりました。燃焼熱や固体・液体・気体の間の状態変化でも熱は推理できても中和熱や溶解熱になると「？」という感じだったのでとても助かりました。お礼が遅れてしまってすいません。丁寧な回答をありがとうございました！

回答No.4

noname#62864

これは言葉の定義ですので、覚えなければ仕方がありません。以下に説明します。

燃焼熱というのは、「1モルの＊＊」が燃焼するときに、「発生する熱」という定義になっています。
蒸発熱であれば、「１モルの＊＊」蒸発するときに、「吸収する熱」という定義になっています。
溶解熱であれば、「１モルの＊＊」が溶解するときに「発生する熱」となります。溶けるときに熱を吸収するのであれば、溶解熱は負の値になります。
生成熱や中和熱にも同様の定義があります。中和は普通、発熱なので、「１グラム当量の＊＊」の中和で発生する熱となります。生成熱は、いろいろですので、「取りあえず」と言うことで発生する熱となっています。

このように、熱の種類ごとに、発熱とか吸熱というのが定義されています。また、「基準になる物質１モルあたり」ということも定義されています。

こういう見方で、これまでに出てきた反応を見直してみて下さい。
・・・定義ですので覚えなければ仕方がありません。ただし、正負の記号に関しては、「常識的」に定義されています。

お礼

「発熱する熱」また「吸収する熱」といった文にも注意を向ける必要があるわけですね。常識的に定義されているんですか・・それなら曖昧なものより鮮明で良いですね。こちらも覚えやすいです。これまでの反応を徹底追求してみようと思います！お礼が遅くなってしまってすいません。丁寧な回答をありがとうございました！

回答No.2

goobest_2004

周りで感じる熱がどうかを考えればいいと思います。

燃焼熱は、周りが熱いですよね。だから発熱。

蒸発は、蒸発するときに周囲の熱を吸収して気体化するエネルギーを得るために、周りは涼しいですよね。だから吸熱。

お礼

わかりました！回答ありがとうございました！

回答No.1

hirokazu5

両辺のフリーエネルギーを比較してください。それだけです。

お礼

やってみます！ありがとうございました。