わかりません＞＜

質問

こんにちは。
問題は、

　水溶液中で水素イオンと水酸化物イオンから水1モルが生じるとき、５６，５ｋｊの中和熱が発生する。また、水に溶けているアンモニア1モルと硝酸1モル（電離度１とする）が反応するときの反応熱は５１，５ＫＪである。水に溶けているアンモニアが水と反応して、アンモニウムイオンが生じるときに出入りする熱量として最も適当なものを選べ。

で、答えは　５，０kj/molの吸熱　だそうです。

解説：強酸と強塩基の中和、すなわちエイチプラスとオーエイチマイナスが結びついてエイチツーオーになる変化に比べ、アンモニアと強酸である硝酸の中和のほうが反応熱が小さいので、下式で表される水溶液中でのアンモニアの電離がQkj/molの吸熱反応であるとして、
　NH3 + H2O = NH4プラス　+ OHマイナス　－　Ｑkj

このあとにエネルギー図が書いてあって、それより
Q=56,5-51,5=5,0kj/molの吸熱もとまる。

と書いてあるのですが、わけがわかりません。
解説、図の中に一切硝酸がでていませんが、どこへいったのでしょうか？化学はすごく苦手なので根本てになところから説明していただきたいです。よろしくお願いします。

回答No.1

maku_x · ベストアンサー

それぞれの反応の熱化学方程式を立てれば、求めることができます。
H+ + OH- = H2O + 56.5 (KJ) ... (1)
NH3 + H+ + NO3- = NH4+ + NO3- + 51.5 (KJ) ... (2)
NH3 + H2O = NH4+ + OH- + x (KJ) ... (3)
(2) - (1) より、
NH3 + H+ + NO3- - H+ - OH- = NH4+ + NO3- + 51.5 - H2O - 56.5
それぞれを移項して(H+、NO3- は消える)、
NH3 + H2O = NH4+ + OH- - 5.0 (KJ)
(3) より、
x = - 5.0 (KJ)
となります。

※ 硝酸は、最初からイオンの状態として扱うのがポイントです。

お礼

なるほど。しかし文章からその式を出せるかどうか・・・。
勉強するしかないですね。
返答ありがとうございました。

回答No.4

noname#256528

No.2です。
えぇと、硝酸はHNO3と言う形で出来ています。なのでHプラスとNO3マイナスに分かれる事ができますよね。

一方アンモニアはNH3と言う形ですがどうすればOHマイナスが出るのでしょう。
どうみてもNH3にはOがありませんから作ることが出来ません。しかし水に溶けるとNH3＋H2O=NH4OHができます。ちゃんと左右の(原子の)数もあっています。これがNH4OH=NH4プラス＋OHマイナスになると初めて水酸化物イオンが出てきます。なのでアンモニアは水に溶けるとアルカリ性という言い方をします。

えぇとこれで分かりましたでしょうか?分かりにくくてスイマセン。

お礼

まとめてのお礼失礼します。
返事おそくなってすみません。
皆さんのおかげでよくわかりました。
解説もみなさんのように書いてくれればいいのに・・・
本当にありがとうございました。

回答No.3

noname#56760

受験テクですが、★の式を書いた時点でほぼ終わりです。
H+ + OH- = H2O + 56.5 (KJ) ... (1)
NH3 + H+ + NO3- = NH4+ + NO3- + 51.5 (KJ) ... (2)

NH3 + H2O = NH4+ + OH- + x (KJ) ... (3)

で(1)×ａ＋(2)×bより
(a+b)H+aOH-+(-a)H2O+bNH3+(-b)NH4+=56.5a+51.5b←★
⇔　
(-a)H2O+bNH3+=bNH4+-aOH--(a+b)H++56.5a+51.5b
NH3 + H2O = NH4+ + OH- + x (KJ) ... (3)
と比較して
a=-1 b=1
x=-56.5+51.5=-5.0 (KJ)

お礼

なるほど。
ありがとうございました。

回答No.2

noname#256528

一応補足です
硝酸は強酸ですから最初から水中ではHプラスで存在できます。
ただ弱酸のアンモニアは水に溶けて初めてOHマイナスを作ることが出来ます。なので式の中には「アンモニア＋水」の式があります。
硝酸は水とは反応しません(厳密に言えば反応しますが今回は関係ありません)。

お礼

返答ありがとうございます。
最初からとか水に溶けて初めてとかがいまいちよくわかりません；。
もう少し詳しく教えていただきたいです。