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反応熱化学計算機


熱力学解析結果

化学式:

複合状態を選択

熱力学データ入力
化合物ΔH°f
(kJ/mol)

(J/(mol·K))
ΔG°f
(kJ/mol)
試薬
N2(g)
H2(g)
製品
NH3(g)
自動計算(データベース値)

熱力学解析
財産解釈
ΔH°rxn
エンタルピー変化
-91.80 kJ/mol発熱反応:熱が周囲に放出される
ΔS°rxn
エントロピーの変化
-198.10 J/(mol·K)
(-0.1981 kJ/(mol·K))
エントロピーが減少する:システムはより秩序的になる
ΔG°rxn
ギブスの自由エネルギー変化
-32.73 kJ/mol自発反応:外部からのエネルギー入力なしに反応が進行する

熱力学的関係:

ΔG° = ΔH° - TΔS°

ΔG° = -91.80 - (298.15)(-0.1981) = -32.73 kJ/mol

✓ 計算値は熱力学関係と一致する

ステップバイステップの計算
計算手順
ステップ1:熱力学の公式を適用する
ΔH°rxn = Σ ΔH°f(products) - Σ ΔH°f(reagents)
ΔS°rxn = Σ S°(products) - Σ S°(reagents)
ΔG°rxn = Σ ΔG°f(products) - Σ ΔG°f(reagents)

ステップ2:エンタルピー変化(ΔH°)を計算する
ΔH°rxn = Σ[coef × ΔH°f(products)] - Σ[coef × ΔH°f(reagents)]
ΔH°rxn = [2 × ΔH°f(NH3(g))] - [ΔH°f(N2(g)) + 3 × ΔH°f(H2(g))]
ΔH°rxn = [2 × (-45.898) = -91.80] - [(0) + 3 × (0) = 0.00]
ΔH°rxn = -91.80 kJ/mol

ステップ3: エントロピーの変化(ΔS°)を計算する
ΔS°rxn = Σ[coef × S°(products)] - Σ[coef × S°(reagents)]
ΔS°rxn = [2 × S°(NH3(g))] - [S°(N2(g)) + 3 × S°(H2(g))]
ΔS°rxn = [2 × (192.774) = 385.55] - [(191.609) + 3 × (130.68) = 392.04]
ΔS°rxn = -198.10 J/(mol·K)

ステップ4: ギブスの自由エネルギー変化(ΔG°)を計算する
ΔG°rxn = Σ[coef × ΔG°f(products)] - Σ[coef × ΔG°f(reagents)]
ΔG°rxn = [2 × ΔG°f(NH3(g))] - [ΔG°f(N2(g)) + 3 × ΔG°f(H2(g))]
ΔG°rxn = [2 × (-16.367) = -32.73] - [(0) + 3 × (0) = 0.00]
ΔG°rxn = -32.73 kJ/mol

ステップ5: ΔG° = ΔH° - TΔS°を使用して検証する
ΔG°calc = -91.80 - (298.15)(-0.1981)
ΔG°calc = -32.73 kJ/mol
✓ 価値観は一貫している

反応熱化学計算の手順:

  • 化学反応式を入力して「計算」をクリックしてください。熱力学的特性が以下のように計算されます。
  • 元素名の最初の文字は常に大文字、2番目の文字は小文字を使用してください。例:Fe、Au、Co、Br、C、O、N、F。
  • 方程式のバランスが取れていることを確認してください。バランスが取れていない方程式は間違った結果をもたらします。
  • 一部の化合物の熱力学データが利用できない場合は通知され、カスタム値を提供できます。

反応熱化学とは何ですか?

反応熱化学は、化学反応中に生じるエネルギー変化を計算する学問です。計算される主要な特性は以下のとおりです。

  • エンタルピー変化(ΔH°): 一定圧力での反応中に吸収または放出される熱
  • エントロピーの変化(ΔS°): 反応中のシステムの無秩序性の変化
  • ギブス自由エネルギー変化(ΔG°): 反応が自発的なものか、外部エネルギーを必要とするものかを判断する

これらの計算では、25°C (298.15 K) および 1 atm の圧力での標準生成データを使用します。

熱化学計算の例式:

結果を理解する

結果表には次の内容が表示されます:

  • 負のΔH: 発熱反応 - 熱が放出される
  • 正のΔH: 吸熱反応 - 熱が吸収される
  • 正のΔS: エントロピーが増加 - 無秩序が増加
  • 負のΔS: エントロピーが減少する - 秩序が増す
  • 負のΔG: 標準条件下での自発反応
  • 正のΔG: 標準条件下での非自発的反応

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