発展例題20)結合エネルギー
問題267-268
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。
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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,
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。
C(黒鉛)+2H2(気) =DCH4 (気) +75kJ
C(黒鉛)=C(気)-721kJ
H2(気)=2H(気)-436kJ
の+3×2-のから, 4x=1668 となり,
=417kJ/mol となる。
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
したがって, x=417kJ/mol
…0
C(気)+4H(気)
3×2|436×2kJ
C(気)+2H2(気)
X
原子に分解した状態
721kJ
4x(kJ)
を経て変化が進むと
C(黒鉛) +2H2 (気)
仮定したエネルギー
の,75kJ
書込開
図を利用するとよい。
CH4(気)
エネルギー