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A 反応熱と熱化学方程式
反応熱
►反応熱・発熱反応・吸熱反応
化学反応に伴って物質系に出入りする熱量を反応熱という。反応が等温等圧で行
われた場合は定圧反応熱，等温定容で行われた場合は定容反応熱という。前者は反
応物と生成物とのエンタルピー変化で，一般にDHの記号で表され，後者は反応物
と生成物との内部エネルギー変化で，一般にDEの記号で表される。
通常は，1atmのもとで測られたエンタルピー変化DHを，単に反応熱と呼ぶ。
反応で熱が吸収されると，生成物のほうがエンタルピーが大きくなるので，DHは
正になり，吸熱反応と呼ばれる。一方，逆に反応で熱が放出されると，生成物の方
がエンタルピーが小さくなるので，DHは負になり，発熱反応と呼ばれる。反応熱
は，反応の種類によって，燃焼熱・中和熱・溶解熱などと呼ばれる。
熱化学方程式
►熱化学方程式(熱化学反応式)
化学反応に伴う反応熱の出入りを付記した化学方程式(化学反応式)をいう。たと
えば，塩素爆鳴気の反応は，熱化学方程式で次のように表される。
H2(気)＋Cl2(気)＝2HCl(気)＋185kJ
この式で，185kJは，水素と塩素各1molが反応して塩化水素2molを生じたとき
の反応熱であり，反応熱の符号が＋であるから発熱反応になる。符号がもし−であ
れば吸熱反応となる。より一般的には，次のように表される。
H2(気)＋Cl2(気) 
2HCl(気) DH＝−185kJ
ここで，エンタルピー変化DHの符号が熱化学方程式の符号と逆であることに注
意したい。
熱化学方程式では，一般に物質をmol単位で示す。また，物質の状態を示すた
めに，化学式に状態を示す記号を付記する。気体では(気)または(g)，液体では
(液)または(l)，固体では(固)または(s)，希薄水溶液では(aq)などとする。
反応熱の種類
►燃焼熱
物質が完全に燃焼する場合に発生する熱量で，普通，物質1g，または1molについ
ての熱量で表される。定圧下と定容下とでの値は異なるが，化学上の目的には，定
容下における燃焼熱をボンベ熱量計で求めた後，定圧下の値を計算で出すことが多
い。)
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有機化合物の燃焼熱〔kJ/mol〕25℃，105Paの値。 |
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物質(状態) |
燃焼熱 |
物質(状態) |
燃焼熱 |
物質(状態) |
燃焼熱 |
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メタン(気) |
890.7 |
シクロプロパン(気) |
2091.3 |
メタノール(気) |
725.7 |
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エタン(気) |
1560.7 |
シクロブタン(液) |
2721.1 |
エタノール(液) |
1367.6 |
|
プロパン(気) |
2219.2 |
シクロペンタン(液) |
32 |
1−プロパノール(液) |
2021.3 |
|
ブタン(気) |
2877.5 |
シクロヘキサン(液) |
4163.2 |
2−プロパノール(液) |
2005.8 |
|
ペンタン(液) |
3509.1 |
シクロへプタン(液) |
4598.8 |
1−ブタノール(液) |
2675.9 |
|
ヘキサン(液) |
4163.2 |
ベンゼン(液) |
3267.5 |
2−ブタノール(液) |
2660.7 |
|
へプタン(液) |
4817.0 |
トルエン(液) |
3909.9 |
フェノール(固) |
3053.5 |
|
オクタン(液) |
5470.5 |
o−キシレン(液) |
4552.8 |
グリセリン(液) |
1655.4 |
|
ノナン(液) |
6125.1 |
m−キシレン(液) |
4551.8 |
ギ酸(固) |
254.2 |
|
デカン(液) |
6778.3 |
p−キシレン(液) |
4552.8 |
酢酸(液) |
874.3 |
|
エチレン(気) |
1411.2 |
スチレン(液) |
4395.2 |
シュウ酸(固) |
251.2 |
|
プロピレン(気) |
2039.7 |
ナフタレン(固) |
5156.2 |
サリチル酸(固) |
3022.2 |
►中和熱
酸と塩基の中和反応に伴い，水1molが生成するときの反応熱を中和熱という。
すなわち，H＋とOH−の各1molからH2O 1molが生成するときの反応熱である。25℃
で希薄な強酸・強塩基の中和熱は，酸・塩基の種類によらず一定で，約56.5kJで
ある。この理由として，希薄溶液では強酸・強塩基は完全電離していて中和反応は，
H＋＋OH−→H2O
となり，他のイオンの存在に一応無関係であることが考えられる。
濃厚溶液や，弱酸または弱塩基の中和熱では，希釈熱や電離に要する反応熱が関
係し，上のようなことは成り立たない。
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希薄溶液の中和熱(25°C) 単位はkJ/mol |
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酸 |
塩 基 |
中和熱 |
酸 |
塩 基 |
中和熱 |
|
HCl |
NaOH |
56.40±0.21 |
安息香酸 |
NaOH |
56.11±0.25 |
|
H2SO4 |
NaOH |
56.57±0.25 |
フェノール |
NaOH |
33.05±0.25 |
|
ギ酸 |
NaOH |
57.03±0.17 |
HCl |
アニリン |
28.20±0.38 |
|
酢酸 |
NaOH |
56.78±0.08 |
HCl |
ピリジン |
23.85±1.25 |
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濃度と中和熱〔kJ/mol〕 |
|
温度と中和熱〔kJ/mol〕 |
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HClとNaOHを等濃度で中和(25°C) |
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0.25mol/lの酸・塩基の中和熱 |
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濃度mol/kg |
中和熱 |
濃度mol/kg |
中和熱 |
|
酸 |
塩基 |
0°C |
6°C |
18°C |
32°C |
|
16.390 |
86.32 |
8.993 |
69.56 |
|
HCl |
NaOH |
60.99 |
60.03 |
57.36 |
54.27 |
|
13.689 |
79.94 |
6.989 |
65.73 |
|
HCl |
KOH |
61.52 |
60.54 |
58.30 |
55.03 |
|
12.519 |
77.30 |
4.887 |
62.22 |
|
HNO3 |
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