前回の動画で、エンタルピー H をシステムの内部エネルギーにシステムの圧力を加えたものにシステムの体積をかけたものと定義すると、これはほとんど任意の定義ですが、これが有効な状態変数であり、何をやっても有効であることがわかっています。 これは他の有効な状態変数の和と積なので、そこに到達する方法という点では常に同じ値になります。 反応とは、ビーチでビーカーを持って座り、標準的な温度と圧力、あるいは少なくとも反応が起こるにつれて変化しない圧力にさらされることです。 というのは、これは、一定の圧力で熱が加えられることを想定しているのです。 水素を気体の状態で持っていても、分子として存在することになります。例えば、風船の中で気体の水素をたくさん持っていても、個々の水素原子は結合して2原子分子を形成し、それらを反応させると、メタン1モルが発生します。 メタンch4 しかしそれだけではありません 熱も発生します 74キロジュールの熱を発生します 74キロジュールの熱を発生します 1モルのメタンができたとき キルオの小文字のKはできません ここで何が起こっているのか まず最初にどれくらいの熱が発生しているのか？ この熱はシステムから放出されると仮定しましょう。これは断熱プロセスではなく、私はシステムを何からも絶縁していませんが、これはただ放出されるだけです。 そして、固体の炭素をたくさん持っていて、その辺に転がっている塵のようなもの、それから水素分子、水素ガス、その点には2つの水素原子があります。 メタンの束ができました メタンガスの束ができました 緑でやりますから 今はメタンガスの束ができました 74キロジュールを放出しました 74キロジュールを放出しました ではシステムに加えられた熱はどのくらいですか 私たちはシステムから熱を放出しました 74キロジュールを放出しました それでシステムに加えられた熱は マイナス74キロジュール マイナス74キロジュール 74ですね。もし私が放出された熱量を尋ねたら74と答えたでしょうが、私たちが気にするのは系に加えられた熱量が74キロジュールであることで、それがエンタルピーの変化と全く同じものであることを先ほどお見せしました。 エンタルピーを取ると、エンタルピーの変化は最終系のエンタルピーから初期系のエンタルピーを引いたもので、負の数であるマイナス74キロジュールを得ましたので、これはこれより74キロジュール低くなければならないので、Hこのエンタルピーはこのエンタルピーより小さいので、もし実際にここに描くと、それは低くなるのでしょう。 図式化すると、例えばこれは単なる時間か何かで、反応が進むにつれてその軸にエンタルピーを描き、Y軸には初期エンタルピーH Iから反応が始まるので、この状態からスタートします。 それからトナーを振って、活性化エネルギーには触れないので、少しこぶができるかもしれませんが、最終エンタルピーで終わります。 ここで興味深いのは、このエンタルピーの絶対値が何であるかということではなく、エンタルピーがあることで、この系にどれだけの熱エネルギーがあるのか、この系に対して相対的に考える枠組みができ、この系にはあのエネルギー系よりも少ない熱エネルギーがあるとすると、私たちは エネルギーが放出されているはずです。ある程度はわかっていると思いますが、最初からエネルギーが放出されていることをお話ししました。 この反応を通して上に行くには、正のデルタHを得るために熱量を追加する必要があり、そうすると吸熱反応になります。 エンタルピーには奇妙な定義があって、ここでもうひとつのエンタルピーに行き着きます。 エンタルピーの主な低下を引き起こしているのは、ここにある高い内部エネルギーと低い内部エネルギーです。内部エネルギーの変化は、実際には、ここにある位置エネルギーから放出される熱に変換されます。 ある生成物ができる、あるいはできないのにどれだけの熱が必要かがわかれば、さまざまな反応によってどれだけの熱が放出されるか、あるいはどれだけの熱が吸収されるかを予測できるようになるのです。 通常、標準的な温度と圧力で与えられますので、そこに少し、通常はゼロ、時にはただの丸を入れます。 この反応のデルタHはマイナス74キロジュールです。つまり、メタンを構成する元素からメタンを生成すると、74キロジュールの熱が発生します。 キロジュールのエネルギーで、これは発熱反応です。熱を放出したので発熱反応ですが、このように、メタンはこの人たちがやったよりも低いエネルギー状態、あるいは低い位置エネルギーを持っていて、低い位置エネルギーを持っているので、より安定していると言えます。 山がここにあって、その下にボールがあって、ボールがある。これは完全に直接的な類推ではありませんが、位置エネルギーに例えると、位置エネルギーが低い状態にあるとき、より安定する傾向があるということです。 反応熱、生成熱、あるいは標準生成熱と言うべきでしょうか、ここにはありませんが、標準生成エンタルピーがマイナスです。 この表はウィキペディアに掲載されているものです。この表から直接、様々なものの標準的な生成熱を知ることができます。 メタンを生成する反応のデルタHを教えてくれているのです。この点表は、固体状態の炭素と2モルの水素と気体状態からスタートして、1モルのメタンを生成する場合、ここのエンタルピーからエンタルピーを引くと 標準的な温度と圧力でのこの反応のエンタルピーの変化は、1モルあたりマイナス74キロジュールに等しく、これはすべて1モルあたりの値です。 この表はこれから数回にわたって使っていきますが、ここにある一原子酸素の一太は正の標準生成熱を持ち、つまり生成するためにエネルギーを必要とします。 この反応を起こすためには、エネルギーを加えなければならない、つまりエネルギーを反対側に置かなければならないので、プラスを付けなければならない。 酸素はただの酸素です。なぜ酸素の生成熱があるのでしょうか。それは、常に元素の形を基準にしているからです。つまり、酸素がたくさんある場合、それはo2の形になります。 そのため、すべての生成熱は、その元素の純粋なバージョンを持っているときの形に対するものであり、必ずしもその原子の形である必要はありません。 この前のビデオでは生成熱を教えましたが、次の数回のビデオでは、標準的な生成熱を示すこの表を使って、実際に反応がエネルギーを吸収する吸熱反応か、エネルギーを放出する発熱反応かを調べ、

どのくらいかを計算するつもりです。