Question

涼風

化学の熱化学方程式の問題です。

黄色マーカーで囲んだ所なのですが、なぜエネルギー図では、単体を上に書くのですか？

108
問題
066
X X X X o @ XX
結合エネルギー
。
共有結合を切るために必要なエネルギーを結合エネルギーといい、
ルギーは436kJ/molである。 したがって, 水素分子 1molを水素原子2m
子内の結合1molあたりの値で示す。 例えば,水素分子のH-Hの結合エネ
に解離するには436kJ が必要となる。
次表の結合エネルギーの値を用いて, HCI (気) の生成熱A(kJ/mol) を求め
3
結合
H-H
CI-CI
H-CI
(解説)
から合成したときに生じる熱がA[kJ] であることを表している。
1/2 He(気) +12Cl (気) = HCI(気) + A [kJ] …①
結合エネルギー(kJ/mol)
436
243
432
HCI (気) の生成熱A [kJ/mol] とは, HCI (気) 1molを,その成
分元素の単体,すなわち0.5molのH2 (気) と0.5molのCl (笑)
Point
結合エネルギー
X-Yの結合エネルギーがEx〔kJ/mol) の場合
X1molとY1mol
のもつエネルギー
X-Y1molの
もつエネルギー
表に与えられている結合エネルギーとは, 問題文にあるとおり,気体分子内
の共有結合1molを均等に切断するのに必要なエネルギーを意味し,吸熱量を
表している。
『エネルギー
XO OY
▽1回目
XY
M 2回目
+Ex(kJ)
熱化学方程式に
X-Y(気)=X(気)Y(気) - Exy [kJ]
(九州産業大)
一般に,
いろ
反応熱は、反応の経路によらず、反応のはじめの状態と終わりの状態で
決まる。
これをヘスの法則という。 これを利用してAの値を求める。
①式をエネルギー図で表すと, (左辺) = (右辺) +A[kJ] なので,
wyw
エネルギー
11/12/H2+1/2/2C12
A[kJ]
となり,はじめと終わりのエネルギー差を求めるために､適当な反応経路を設
定する｡
表に,結合エネルギーの値が与えられているので, 1molのH(気)と1mol
CI(気)のもつエネルギーを上図に書き加える。このとき, 結合エネルギー
を吸収したあとの高いエネルギー状態なので、図の上のほうに書くとよい。
H + CI
HCI
エネルギー
ヘスの法則より
1/12H-H+
+ +
/1/2CI-CI
92.5kJ/mol
A[kJ]
←なぜ単体は上に
くる?
(状態を表す (気) は省略している)
E[kJ]
H-CI
1
上図のE左 [kJ] は molのH-H結合と / molのCI-CI結合を切断するのに
2
必要なエネルギーを表しているので、表の値より,
E左=436[kJ/mol] x1/12 [mol] +243[kJ/mol x 1/12 [moll=339.5[kJ]
E右=432 [kJ/mol〕×1 [mol] = 432 [kJ]
rimmi
E6[kJ]
また, 上図のE右 [kJ] は1molのH−CI結合を切断するのに必要なエネルギー
を表しているので、表の値より、
第6章 化学反応とエネルギー
A[kJ]+E左[kJ]=E[kJ] なので,
A=E-E左=432[kJ]-339.5〔kJ〕=92.5〔kJ] となる。
第6章 化学反応とエネルギー 10