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計算を入力してください

両辺それぞれについて、化学量論係数で重み付けした標準生成エンタルピーの合計を入力してください。合計する前に、各物質の ΔHf° に係数を掛けます。標準状態の元素は ΔHf° = 0 です。

公式

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結果

標準反応エンタルピー(ΔH°rxn)
-393.5
kJ/mol
反応の種類(発熱・吸熱) Exothermic (releases heat)
生成物の Σ ΔHf° -393.5 kJ/mol
反応物の Σ ΔHf° 0 kJ/mol

このツールでできること

このツールは、ヘスの法則(総熱量保存の法則)を使って標準反応エンタルピー(\(\Delta H^{\circ}_{rxn}\))を求めます。生成物の標準生成エンタルピーの合計から反応物の合計を差し引くことで、標準状態(1 bar、298.15 K)における化学反応の正味の熱変化が得られます。結果が負なら発熱反応、正なら吸熱反応です。

使い方

釣り合った化学反応式の両辺について、各物質の標準生成エンタルピー(\(\Delta H_f^{\circ}\)、単位:kJ/mol)に化学量論係数を掛け、それらを合計します。標準状態の純粋な元素(O₂、N₂、黒鉛としての固体炭素 C など)は \(\Delta H_f^{\circ} = 0\) である点に注意してください。最初の欄に生成物側の合計、2番目の欄に反応物側の合計を入力すると、\(\Delta H^{\circ}_{rxn}\) が表示されます。

計算式の解説

基本となる式は $$\Delta H^{\circ}_{rxn} = \text{\$\sum \Delta H_f^{\circ}\$ Products} - \text{\$\sum \Delta H_f^{\circ}\$ Reactants}$$です。エンタルピーは状態量であるため、反応物から生成物へ至る経路は関係なく、始状態と終状態だけで決まります。これにより、表にまとめられた生成エンタルピーを「部品」として扱い、代数的に組み合わせて計算できます。

反応物と生成物を示し、エンタルピー差をΔHと表記したエネルギー準位図
反応エンタルピーは、生成物と反応物の生成エンタルピーの総和の差です。

計算例

メタンの燃焼を例にとります:CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l)。生成物側:\(\Delta H_f^{\circ}(\text{CO}_2) = -393.5\) に \(2 \times (-285.8)\):$$-393.5 - 571.6 = -965.1 \ \text{kJ/mol}$$反応物側:\(\Delta H_f^{\circ}(\text{CH}_4) = -74.8\) に \(2 \times 0\)(O₂)を加えて \(-74.8 \ \text{kJ/mol}\)。したがって $$\Delta H^{\circ}_{rxn} = -965.1 - (-74.8) = -890.3 \ \text{kJ/mol}$$となり、強い発熱反応であることがわかります。

反応物と生成物がともに標準状態の元素へ下向きに結ばれるヘスの法則の図
ヘスの法則:反応物も生成物も同じ元素の標準状態を基準としている。

よくある質問

なぜ O₂ の生成エンタルピーはゼロなのですか? 定義上、標準状態で最も安定な形をとる元素の標準生成エンタルピーはすべてゼロとされ、これが基準点として用いられるためです。

\(\Delta H^{\circ}_{rxn}\) が正の値だと何を意味しますか? 反応が周囲から熱を吸収する、すなわち吸熱反応であることを示します。

化学量論係数は必ず含める必要がありますか? はい。各物質の \(\Delta H_f^{\circ}\) に係数を掛けてから両辺を合計してください。これを怠ると結果が誤りになります。

最終更新: