コラム
化学反応計算の決まり事
作成日：20200225 テーマ1：科学 テーマ2：化学 テーマ3：
化学反応計算での決まり事。
Δrのrはreaction。
Δfのfはformation。
化学反応のエンタルピー変化は、生成物の全エンタルピーHproから反応物の全エンタルピーHreactを差し引いたもの。
（1）標準状態
- SATP：圧力 = 100[kPa]、温度 = 25[℃]
- NTP：圧力 = 101.3[kPa]、温度 = 0[℃]
（2）標準反応エンタルピー：ΔrH°
反応物（化学式の左側）と生成物（化学式の右側）がすべて標準状態にあるとき、化学反応によって生じるエンタルピー変化。Δrのrはreaction。
（3）標準生成エンタルピー：ΔfH°
分子を構成する安定した元素の単体から、その分子1モルを生成させるのに必要な標準反応エンタルピーΔfのfはformation。
（4）記号の意味
- Δ：変化量
- r：reaction（反応）
- f：formation（生成）
- c：combustion（燃焼）
- °：標準状態（主にSATP）あるいは圧力1bar（105[kPa]）であることの明示
（5）発熱反応と吸熱反応
化学変化が生じたとき、エネルギーを発する反応を発熱反応、エネルギーを吸収する反応を吸熱反応。化学反応のエンタルピー変化は、生成物の全エンタルピーHproから反応物の全エンタルピーHreactを差し引いたもの。
ΔrH = Hpro - Hreact
この場合、反応エンタルピーによって発熱か吸熱かは区別がつく。- 発熱反応：ΔrH < 0（生成するのにエネルギーが余る）
- 吸熱反応：ΔrH > 0（生成するのにエネルギーが必要）
（6）ΔrS°、ΔrG°
- ΔrS°：標準反応エントロピー
- ΔrG°：標準反応ギブスエネルギー
\[
\Delta_{r}G^{\circ}
=
\Delta_{r}H^{\circ} - T \Delta_{r}S^{\circ}
\]
（7）化学平衡定数：K
\[
\ln K_p(T)
=
-\frac{ \Delta_r G^{ \circ } }{ RT }
\]
平衡定数は温度の関数。
