化学

熱化学方程式を裏技で圧倒的に簡単に解く方法をコッソリ紹介!

熱化学方程式 裏技

前回の記事では燃焼熱と生成熱の違いについて解説しました。
燃焼熱も生成熱もどちらも反応熱の仲間でしたね。
燃焼熱と生成熱の違いを熱化学方程式を使いながらわかりやすく解説

今回の記事では熱化学方程式を裏技で圧倒的に簡単に解く方法を
コッソリご紹介したいと思います。

他言は厳禁ですよ。
他人に教えたら、ライバルと差をつけれなくなりますからね。

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熱化学的方程式を裏技で解く方法

問題

$3C $(黒鉛)+$4H_2 $(気)=$C_3H_8 $(気)+QKJ

この反応の反応熱Qを、次の熱化学方程式(1)~(3)を使って求めると、
何KJになりますか?

$C $(黒鉛)+$O_2 $(気)=$CO_2 $(気)+394KJ・・・(1)
$H_2 $(気)+$\frac{1}{2} $$O_2 $=$H_2O $(液)+286KJ・・・(2)
$C_3H_8 $(気)+$5O_2 $(気)=$3CO_2 $(気)+$4H_2O $(液)+2220KJ・・・(3)

ではこの熱化学方程式の問題を裏技で解いてみましょう。
裏技で解くときは以下のような解き方をします。

まず大切な式、要するに求める式とそれ以外の式(条件の式)に分けます。

求める式はこちらですね。QKJを求める問題ですからね。
$3C $(黒鉛)+$4H_2 $(気)=$C_3H_8 $(気)+QKJ

QKJを求めるために以下の(!)から(3)の式があるわけですね。
だから以下の3つの式は条件の式になります。
$C $(黒鉛)+$O_2 $(気)=$CO_2 $(気)+394KJ・・・(1)
$H_2 $(気)+$\frac{1}{2} $$O_2 $=$H_2O $(液)+286KJ・・・(2)
$C_3H_8 $(気)+$5O_2 $(気)=$3CO_2 $(気)+$4H_2O $(液)+2220KJ・・・(3)

求める式は普通、1つしかありません。
あとは条件の式になります。
求める式と条件の式を分けて考えましょう。

まず求める式の左辺でも一番左側から1個ずつ見ていきます。
求める式の一番左は『$3C $(黒鉛)』ですね。

これと同じものを条件の式から発見しましょう。
(1)の$C $(黒鉛)が該当します。
(1)の$C $(黒鉛)はCが1個で求める式の$3C $(黒鉛)はCが3個ありますね。
だから、(1)の394KJを3倍します。

ここでもし条件の式の$C $(黒鉛)が右辺で求める式の$C $(黒鉛)が左辺と
反対側に存在するようなら方程式を右辺から左辺に移項する時みたいにマイナスをつけます。
でも、ここでは求める式も条件の式もどちらも左辺にあるため、符号は変わりません。
だから+394KJですが、条件の式は1倍のCで求める式は3倍のCだから+394KJを3倍して1182KJとなります。

裏技による計算式

・$3C $(黒鉛)より394KJ×3=1182KJ

まだ計算途中ですよ。

次に

(求める式)
$3C $(黒鉛)+$4H_2 $(気)=$C_3H_8 $(気)+QKJ

求める式の左から2番目、$4H_2 $(気)は
条件の式の(2)の一番左$H_2 $(気)と同じですね。
さっきと同様に(2)は286KJで、求める式は$4H_2 $(気)と水素が4、
条件の式は$H_2 $(気)と水素が1つなので、
286KJを4倍します。

よって、

裏技による計算式

・$3C $(黒鉛)は394KJ×3=1182KJ
・$4H_2 $(気)は286KJ×4=1144KJ

(求める式)
$3C $(黒鉛)+$4H_2 $(気)=$C_3H_8 $(気)+QKJ

最後、求める式の一番右側、$C_3H_8 $(気)は
条件の式では(3)の左側$C_3H_8 $(気)と同じですね。

ただ、ここでは求める式は右辺にあって条件の式では左辺にありますね。
また、求める式も条件の式もどちらも$C_3H_8 $(気)と1つなので、
(3)の2220KJは移項する形になり―2220KJとなります。

よって、

裏技による計算式

・$3C $(黒鉛)は394KJ×3=1182KJ
・$4H_2 $(気)は286KJ×4=1144KJ
・$C_3H_8 $(気)は2200×(-1)=-2220KJ

となり、以上を全部足すだけです。

よって

求める反応熱は
394×3+286×4+(ー2220)=106KJ

答えは106KJとなります。

どうですか?
裏技を使ったらめっちゃ簡単に熱化学方程式の反応熱を計算することができますね。

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熱化学的方程式を裏技で解く方法まとめ

熱化学的方程式を裏技的解法のステップは

1.大切な式、要するに求める式とそれ以外の式(条件の式)に分ける
2.求める式に存在する化学式を条件の式のどこにあるか探す
3.求める式と条件の式で係数をあわせる
4.求める式と条件の式で存在する場所が逆の場合
(求める式が左辺で条件の式が右辺みたいな場合)はKJにマイナスをかける(符号を変える)
5.以上算出したKJを合計すれば答えになる

以上です。

裏技で解くと素早く問題を解くことができますね。
でもどうして上記のような解き方ができるのでしょう?
次の記事ではどうしてこんなに簡単に解けるのか解説しますね。
熱化学方程式を加減法で解く方法(解き方)

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