理学部生物分子科学科

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反応熱 (heat of reaction)

 化学反応や状態変化に伴って出入りする熱エネルギーの量を熱量といい、単位ジュール(記号はJ)であらわす。化学反応に伴って放出または吸収される熱量を反応熱という。通常は、1 molの物質の反応熱を25℃,1気圧(1.013 X 105 Pa)に換算して示す。熱を放出する反応は発熱反応、吸収する反応は吸熱反応である。

 たとえば、H2(気体)1モルがO2(気体)0.5モルと反応してH2O(液体)1モルが生じる反応は次のような式で表される発熱反応である。
  H2(気)+ ½O2(気)=  H2O(液)+ 286 kJ

 また、赤熱した黒鉛と水蒸気の反応は吸熱反応で、一酸化炭素と水素が発生するとともに、131 kJの熱が吸収される。
  C(黒鉛)+ H2O(気)=  CO(気)+ H2(気)− 131 kJ

 上の例のように、化学反応式の右辺に反応熱を書き加え、左辺と右辺を等号で結んだ式を熱化学方程式という。熱化学方程式では、反応熱の符号が (+) のものは発熱反応を,(-) は吸熱反応を表す。

反応の種類によって以下のような名称で呼ばれる。
 燃焼熱:物質1 molが完全に燃焼するときに発生する熱量
 生成熱:化合物1 molがその成分元素単体から生成するときに発生(または吸収)する熱量
 溶解熱:溶質1 molを多量の溶媒(理論的には無限量の溶媒)に溶かしたときに発生(または吸収)する熱量
 中和熱:酸と塩基の中和反応によって1 molの水が生成するときに発生する熱量。希薄な強酸と希薄な強塩基の中和熱は,酸や塩基の種類に関わらずほぼ一定(56.5 kJ/mol)である

 物質の融解や蒸発によっても熱の出入りがある。この変化(状態変化)は化学変化ではないが、同じように熱化学方程式で表すことができる。
H2O(液)=  H2O(気)− 44 kJ

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