今回のテーマは、「ヘスの法則と反応経路」です。

前回は、ヘスの法則について学習してきました。
反応熱は、 反応の経路によらず、反応の初めと終わりの状態で決まる のでしたね。

今回は、その仕組みを エネルギー図 で確認してみましょう。
図の左側には 反応経路① 、右側には 反応経路② が表されています。

まずは、 反応経路① に注目しましょう。
反応経路①では、最初、 NaOH(固)、aq、HClaq があります。
そのときのエネルギーは、図の左上に表されています。
エネルギー図では、上にある物質ほど、大きなエネルギーをもっていましたね。
したがって、最初の状態では大きなエネルギーをもっています。

その状態から、NaOH(固)とaqが反応して、 NaOHaq ができます。
それが真ん中の状態ですね。
このとき、44.5kJ/molの発熱があったことがわかります。
これが 溶解熱 です。

さらに、 NaOHaqとHClaq が反応して、 NaClaqとH₂O ができます。
この反応では、56.5kJ/molが発生します。
これが 中和熱 です。

２回の反応を合計すると、44.5+56.5= 101kJ/mol の熱量を放出したことになります。

次に、 反応経路② に注目します。
最初には、 NaOH(固)とHClaq があります。
この２つが反応して、 NaClaqとH₂O ができます。
このときに生じた熱量は、 101kJ/mol ですね。
101kJ/molは、溶解熱44.5kJ/molと中和熱56.5kJ/molの合計になっています。

以上のように、エネルギー図を使うと、 ２つの反応経路でエネルギーの変化量が等しい ことがはっきりとわかりますね。