（大学の主題の問題）化学的視点から説明していただける方、宜しくお願いします。

質問

大学の主題で出た質問です。

各質問大体100文字以内で、簡潔にかつポイントは落とさずに答えて頂けると嬉しいです。
質問は以下の４つです。（４つ全部答えて頂かなくても大丈夫です。）

(1)石油は燃えるとなぜ熱を出すのか？
(2)大気の99％を占める窒素、酸素はなぜ温室効果がないのか？
(3)なぜ、水蒸気は温室効果ガスなのに、問題にならないのか？
(4)バイオエタノールは燃やすと二酸化炭素が出るのに、なぜ温暖化対策になるのか？

私も皆さんと同時進行で調べております。協力して頂けるとありがたいです！

回答No.3

potachie

（１）
太陽エネルギーを光合成によって蓄積し、二酸化炭素から有機物と酸素を作ります。
有機物を燃やすと、酸素とくっつき、光合成で吸収したエネルギーに相当する熱と光が出ます。

（２）
地球の黒体放射のエネルギーを吸収するガスのみが、温室効果を持ちます。地球の温度は約３００Ｋ（ケルビン）で、この温度で放射されるのは、赤外線の長波長側になります。

（３）
温室効果＝悪　だと思っていませんか？　地球よりも太陽に近い水星の夜側は、極低温となっています。地球が地球であるためには、大気が熱を溜め込む必要はあるんですよ。
かつて、地球は今よりも温暖化ガスが多くあり、温かかった時代がありました。それは、海や大地に取り込まれて、今の安定のある姿となっています。

（４）
バイオエタノールの素は、光合成で作られた有機物です。既に大気中にある二酸化炭素を有機物に取り込んで、それを再度、燃やして大気中に戻すだけですから、プラマイ０と考えます。
化石燃料を燃やすのとは、本質が違います。

回答No.2

riddle09

(１)石油の主成分である炭化水素の炭素－炭素結合や炭素－水素結合の
　　結合エネルギー総量より、酸素と結合させて酸素－炭素結合と酸素
　　－水素結合とした方が結合エネルギーが少ないから。
(２)温室効果とは、地表に到達した太陽光が赤外線として大気圏外に
　　放射する際にその一部を大気中の気体が吸収することによって起こ
　　るが、酸素や窒素は赤外線をほとんど吸収しないから。
(３)水蒸気も温室効果ガスではあるが、蒸発・降雨によって大気圏外に
　　熱を放出する役割も果たしている為、全体としてみれば温室効果に
　　寄与しているとは言えないため。
(４)バイオエタノールを燃焼させた場合とガソリンや軽油といった石油
　　生成物を燃焼させた場合では、同じ燃焼エネルギーを得るのに発生
　　する二酸化炭素の量がバイオエタノールの方が少ないから。

回答No.1

noname#160321

(1)酸素との反応で安定な二酸化炭素と水となり、その差のエンタルピーが熱として得られるから。
(2)窒素や酸素は地球から放射(輻射)される当該波長の赤外線を吸収・再放射で蓄積する事はないので、この際関係無い。
(3)水蒸気は海と動的平衡(定常状態)にあり、人間の力の及ぶ様な少量ではないため。またもし水がなかったら地球の気候は灼熱と凍結の繰り返しになるから。
(4)バイオエタノールは太陽光で二酸化炭素が固定化されたものなので、燃やして出る熱量は太陽エネルギーの蓄積分でしかなく、二酸化炭素も光合成で取り込まれた分が大気に戻るだけだから。
なお、私は人間活動で地球温暖化が起きていると言う説は「怪しい」と思います。
観測期間が短すぎるし、他の地学的要因で地球表面の温度が上がる場合その速度は人間の活動によるものの数十倍である事もあるから。例えば火山の噴火など。