今回は、反応熱をどのように測定するのかについて説明します。

加えた熱量と、物質の温度変化の間には　Q(加えた熱量) ＝ C(比熱)×ｍ(質量)×⊿T(温度変化)　の関係式が成立するというのは、熱化学方程式①ので説明しましたね。

この式を使えば、熱量から温度変化を求めたり、温度変化から熱量を求めたりする事ができます。

容器や水溶液の比熱と質量があらかじめ分かっていれば、反応の前後での温度変化⊿Tを測定して、この式を用いて化学反応で発生する熱量を求める事ができます。

温度変化の測定には、次のような装置を使います。容器は、熱が逃げないように断熱材でできていてふたがついています。また、内部の温度を測定できるように温度計が挿入されています。

この内部で、化学反応を行うと、温度が変化しますが、その温度変化を時間に対するグラフにすると、次のようなグラフが得られます。

さて、このグラフから反応前後の温度変化⊿Tを読み取りますが、そのためには、どこを読み取ればよいのか、分かりますか。

単純に考えれば、反応が始まった点Aの温度と反応が終了して温度上昇が止まった点Bの温度の差を温度変化⊿Tと考えればよさそうですが、点Bから点Cに向かって温度が低下しているのが少し気になりますよね。

そこで、点Bから点Cに向かってなぜ温度が低下しているのかを考えます。温度が低下しているのですから、容器から放熱が起こっているのでしょう。

断熱容器といっても、カップヌードルの容器の、もう少し程度のいいようなものですから、容器から少しずつ、熱が逃げているのです。カップヌードルの容器もお湯を入れて、カップを持ってみると、少しあたたかいですよね。これは容器から放熱しているからです。

さて、この放熱ですが、当然、化学反応が起こっている最中も起きています。点Aと点Bの温度の差を⊿Tとして採用すると、この放熱の効果を無視する事になってしまいます。

そこで、放熱の効果をちゃんと考えるために、直線BCと点Aを通り、縦軸に平行な直線の交点Dの温度と点Aの温度の差を温度変化⊿Tとして採用します。

この温度変化⊿Tを使って、先ほどの式を作れば、化学反応で生じた熱量を求める事ができるのです。

さて、今回は短かったですが、これでおしまいです。次回は、物質の構成についてお話しします。