理科

化学分野における「熱」について

こんにちは、サクラサクセスです。
このブログでは、サクラサクセスの本物の先生が授業を行います!
さて、そろそろさくらっこ君と先生の授業が始まるようです♪
今日も元気にスタート~!
 
 
 
 
 

白枝先生、こんにちはぁ~

白枝先生

こんにちは、さくらっこくん。
いよいよ夏だね~。
今年は暑い日が続くようだから
水分補給はこまめに行って熱中症には気を付けようね。
はい!!
水分補給と睡眠不足には気をつけます。

白枝先生

そうだね。
それでは授業を始めるよう!!
前回は熱と温度の関係についてのお話だったね。

前回のブログ


今回は化学分野におけるのお話をしていくね
ちょっと難しい内容なので
できるだけわかりやすく説明もしていくので
頑張って覚えようね⭐
うーん、ちょっと心配だなぁ
1. 化学反応と熱の関係~発熱反応~

白枝先生

前回、カイロのように化学反応によって
熱が生じるお話をしたよね。
カイロは鉄粉が空気に触れて
酸化するときに熱が発生します。
このように金属が酸素とくっつくとき
またはモノが燃えて二酸化炭素が発生するときなどは
熱が発生し周囲が熱くなるのです。
この熱が発生する反応を発熱反応といいます。
じゃぁキャンプファイアーもこの反応の一種?

白枝先生

    そうだよ🎶
2. 化学反応と熱の関係~吸熱反応~

白枝先生

先ほどは発熱反応の説明でしたが、逆の反応もあります。

白枝先生

さて、さくらっこくんは
写真のような冷却材って知っているかな?
叩くとすぐ冷たくなるやつだね

白枝先生

ではこれはどうして冷たくなるのか
さくらっこくんは分かるかな?
分からないです……

白枝先生

実はねぇ
この中には「硝酸アンモニウム」という物質と
「尿素」という物質と水が入っているんだ。
こ2つの物質は水に溶けやすい物質で
水に溶けることによって冷たくなるのです。
物質が水や液体に溶けるとき、
物質が周りの熱を奪うために周りの温度は下がります。
そのため、周りは冷たくなるのです。
反応は違いますが
氷が水に融けるとき氷が水の熱を奪うため、
水が冷えるよね
この氷が融け水が冷たくなる反応を
吸熱反応といいます。
3. 熱化学方程式

白枝先生

さて、発熱反応と吸熱反応について説明しました。
この反応はそれぞれ化学反応なので
化学反応式で表すことができます。では
さくらっこくんに質問です!!

水素と酸素がくっついて水ができる
その化学反応式は書けるかな?

えーっと
水素はH2で酸素はO2
 
水がH2Oだから
 
2H2+O22H2O だよね?

白枝先生

  おっ、正解‼
2H2+O22H2Oだね
イェーイ♪

白枝先生

普通の化学反応式だとこれでいいのですが
熱が関係する反応は書き方が異なります。
例えば、
「気体の水素1molと気体の酸素1/2molが反応すると
1molの液体の水ができ、286kJの熱が発生した」
という反応があったとします。
これを式で表すと以下のようになります。

白枝先生

このような式を熱化学方程式といいます。
先程答えてもらった反応式も係数をこれと合わせると

白枝先生

と書き直すことができるけど
さくらっこくん、この2つの式の違いが分かるかな?
分子の数が違う・・・?

白枝先生

ちょっと難しかったかな?
では熱化学方程式のポイントをまとめるね✨


・(気)や(液)のように物質の状態を示す。
※(気)…気体、(液)…液体、(固)…固体の略
・酸化や燃焼の場合、注目する物質の係数を1に合わせる。
・両辺を→ではなく=で結ぶ。
・発生した熱量も式(右辺)に書く。
※発熱反応の場合・・+熱量
 吸熱反応の場合・・-熱量

白枝先生

この上記を見てもらえば
化学反応式との違いが分かるかなと思います。
方程式という名前が付くので数学の方程式のように
=を使うことは必ず覚えておいてほしいです。
テストや問題を解くときには
間違えないように気を付けてくださいね。
はい!!
混同しないように気をつけます🎶

白枝先生

今回は発熱反応と吸熱反応、
熱化学方程式のお話でしたが
化学分野における熱のお話は
まだあるので残りは次にお話するね✨
では、次回に✋
白枝先生、ありがとうございました。

 
 
 
 
 
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