分子が結合すると、何故、熱が発生するのか？

質問

初歩的な化学の質問です。炭素と酸素が結合すると、二酸化炭素と394KJの熱が発生しますが、この熱が発生するのは、どのような"カラクリ”によるものなのでしょうか？化学の雑学の本を読んでいて、結合エネルギーを説明するのに、この炭素としては、酸素の例を出していて、サッパリわかりませんでした。よろしくお願い致します。

回答No.5

ubku · ベストアンサー

先日の回答が中途はんぱだったので、追記させていただきます。

質量がごく僅か減っているということは実は重要な意味を持ちます。
すなわち質量が熱エネルギーに変換されたということを意味しています。
逆に二酸化炭素が炭素と酸素に分解すると394KJの熱エネルギーが質量に変わりごく僅か重くなるということを意味しています。

と、言いたかったのです。

おやすみなさい。

お礼

そうですか。分解すると熱量だけ重くなるのですか。なるほど。なかなか、このあたり、奥が深いですね。ありがとうございました。

回答No.4

ubku

394KJがどこから湧いてくるか、カラクリはともかく、反応の前後で、質量の総和は減少します。化学反応においてはその差はわずかなので通常は無視します。

有名なアインシュタインのE=mc^2 にあてはめて
394000（J） ＝　Δm　×　299792458 （m/s)　×　299792458（m/s)
Δm ≒ 0.0000000000043838412 (Kg)

（計算あってるかどうかは知らない）

質量保存の法則は厳密には成り立たないのです。

お礼

そんなんですか。ホントにごく僅かな違いがありますね。ありがとうございましたー

回答No.3

copemaru

物質はそれぞれ、位置エネルギーと運動エネルギーという内部エネルギーを持っています。
炭素や酸素は高いエネルギーを持ち、二酸化炭素の持つエネルギーは小さいのです。
炭素と酸素に熱を加えると熱運動が激しくなり、反応しやすくなります。そうして内部エネルギーの小さい二酸化炭素になります。
もともと炭素と酸素が持っていたエネルギーの合計と化学反応の結果できた二酸化炭素のエネルギーでは差があり、減ってしまった内部エネルギーの分だけ熱エネルギーとして放出されます。それが394kJの熱なのです。

お礼

反応物のエネルギー＞生成物のエネルギー の差が発熱エネルギーということですか。なるほど。参考になりました。ありがとうございました。

回答No.2

yanagidadenki

反応熱といって化学変化には熱の発生または吸収がともないます。

炭素と酸素が結合するということは
燃焼熱が発生していることになります。

熱化学方程式で表すと
C＋O2＝CO2＋394kJ

大雑把に酸素のあるところで木を燃やしたら
二酸化炭素と熱394kJの熱が出たと考えると早いと思います

お礼

燃焼熱ですか。なるほど。ありがとうございました。

回答No.1

oboroxx

稚拙な知識ですが、結合するということは、結合していなかった時よりエネルギー準位が低くなることですので、その低くなった分のエネルギーが熱として放出されていると思います。

お礼

なるほど。そのような考えからですか。何となくですが、分かりかけてきました。ありがとうございました。