So-net無料ブログ作成

中和反応で熱を生じるのはなんで? [探究心の喚起]

中和反応の時に生じる熱。テストでは中和は発熱反応で済ませてしまいがちですが、子ども達はやっぱり、「中和反応でなんで熱を生じるのか?」が気になるようです。さらには、「マグネシウムと塩酸の反応が発熱反応なのはなんで?」「イオンが結びつく反応は全て発熱反応?」といった疑問へと広がっていきます。

【前提条件】
・「発熱反応」反応物のエネルギーが、生成物のエネルギーより大きい反応。
・「ヘスの法則」1840年、ヘス(スイス)によって発見された法則。「物質が変化するときの反応熱の総和は、変化前と変化後の状態だけで決まり、変化の経路には関係しない」
・ある程度自由に運動していた分子、原子、イオンなどが、分子間力、水素結合やイオン結合によって束縛され、余分な運動エネルギーが熱になる。
・エネルギーの発生源は位置エネルギー。イオン同士は分子間力及び、静電気力(クーロン力)で引き付け合っていて、高いところにある物体が加速しながら落ちて、地面にぶつかる。音や光にも変換されるが、最終的にはこれらのエネルギーは熱に変わる。
・反応熱(化学反応の進行によって発生または吸熱する熱量)には燃焼熱、生成熱(単体から化合物が生成するときの熱)、中和熱、溶解熱(溶質を多量の溶媒に溶かしたときの熱)がある。

【中和反応で熱を生じるのはなんで?】
水が出来る際に、水素イオンと水酸化物イオンがぶつかり合う時に生じる熱と捉えてよさそうです。

【マグネシウムと塩酸の反応が発熱反応なのはなんで?】
・こちらはマグネシウムイオンと塩化物イオンがぶつかり合う時に生じる熱と捉えていいのでしょうか?もう少し調べてみる必要がありそうです。
・(熱化学方程式)Mg(固)+2HCl(aq)=H2(気)+MgCl2(aq)+467kJ
※少なくとも、反応前の物質が持つエネルギ>反応後の物質が持つエネルギーという事は言えそうです。 

私自身わからない事だらけですが、詳しい人へのヒアリングもしながら、子ども達と一緒に追求を楽しんでいきたいと思います。

【参考】
発熱反応(ウィキペディア)
反応熱の種類(燃焼熱、中和熱、溶解熱、生成熱、蒸発熱)
マグネシウムと塩酸を反応させると熱が発生す・・・
反応熱と熱化学方程式
生成熱と結合エネルギー
反応熱と熱化学方程式
マグネシウムの燃焼熱

小川仁志 化学[理論・無機・有機]講義の実況中継[化学基礎+化学] (実況中継シリーズ)

小川仁志 化学[理論・無機・有機]講義の実況中継[化学基礎+化学] (実況中継シリーズ)

  • 作者: 小川 仁志
  • 出版社/メーカー: 語学春秋社
  • 発売日: 2017/09/25
  • メディア: 単行本(ソフトカバー)



人気ブログランキング
nice!(0)  コメント(0) 
共通テーマ:学問

nice! 0

コメント 0

コメントを書く

お名前:
URL:
コメント:
画像認証:
下の画像に表示されている文字を入力してください。