メタンCH4 の生成熱は75kJ/mol, 黒鉛Cの昇華熱は721kJ/mol, 水素分子中のH-H
の結合エネルギーは436kJ/mol である。 CH4 中の C-Hの結合エネルギーを求めよ。
考え方
与えられた熱量を熱
化学方程式で表し、
ヘスの法則を利用し
て求める｡
結合エネルギーは,
気体分子の共有結合
を切るのに要するエ
ネルギーである。
別解 結合エネル
ギーを扱うときは,
原子に分解した状態
を経て変化が進むと
仮定したエネルギー
図を利用するとよい。
解答
C-H の結合エネルギーを x [kJ/mol] とすると, CH4 中に C-H は 4
個あるので, 結合エネルギーに関して,次の熱化学方程式が書ける。
CH4 (気)=C(気) +4H (気) -4x [kJ]
与えられた熱量は, 次のように表される。
LOUS.
・①
・②
3
C(黒鉛) +2H2 (気)=CH4 (気) +75kJ
C(黒鉛) =C(気) -721kJ
H2(気)=2H (気) -436kJ
② +③ ×2-① から, 4x=1668となり
x=417kJ/mol となる。 Slom
別解 C-Hの結合エネルギーを
x [kJ/mol] とすると, エネルギーの関
係は図のように表される。 図から,
4x=75+721+436×2
x=417kJ/mol
したがって,
エネルギー
lom
C) + 4H().
③×2 436×2kJ
2
(気)+2H2 (気)
721kJ
C(黒鉛) +2H2 (気)
CH4 (気)
①75kJ
4x [kJ]
