出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
燃焼熱(ねんしょうねつ)とは、ある単位量の物質が完全燃焼した時に発生する熱量である。普通、物質1モルあるいは1グラム当たりの値が用いられ、単位はそれぞれ「J mol−1」「J g−1」で表される。
標準燃焼熱
標準状態 (298.15K, 105Pa)の理想系において、物質1molが完全燃焼したとき発生する熱量を標準燃焼熱と呼び、そのエンタルピー変化ΔcHºで表される。
炭素、水素、酸素および窒素からなる分子式CaHbOcNdで表される化合物の燃焼熱については、その燃焼生成物を二酸化炭素、水および窒素とし以下の反応式で表される。
![{\displaystyle {\rm {C_{a}H_{b}O_{c}N_{d}+{\frac {4a+b-2c}{4}}O_{2}(g)\longrightarrow aCO_{2}(g)+{\frac {b}{2}}H_{2}O(l)+{\frac {d}{2}}N_{2}(g)}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/58ea9197359f36ab92112a6c4c9745b8740d548f)
また、この標準燃焼エンタルピー変化ΔcHºは二酸化炭素の標準生成エンタルピー変化ΔfHºCO2、水の標準生成エンタルピー変化ΔfHºH2Oおよび化合物CaHbOcNdの標準生成エンタルピー変化ΔfHºCaHbOcNdとの間に以下の関係がある。
![{\displaystyle {\begin{aligned}\Delta _{\rm {c}}H^{\circ }&=a\Delta _{\rm {f}}H_{\rm {CO_{2}}}^{\circ }+{\frac {b}{2}}\Delta _{\rm {f}}H_{\rm {H_{2}O}}^{\circ }-\Delta _{\rm {f}}H_{\rm {C_{a}H_{b}O_{c}N_{d}}}^{\circ }\\&=a\times (-393.51{\rm {{kJmol}^{-1})+{\frac {b}{2}}\times (-285.83{\rm {{kJmol}^{-1})-\Delta _{f}{\mathit {H}}_{\rm {C_{a}H_{b}O_{c}N_{d}}}^{\circ }}}}}\\\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ec214a0fa058757bdb58b977e52d2df4f2bdff9f)
たとえばメタンの標準生成熱は74.81 kJ mol−1、標準燃焼熱は890.36 kJ mol−1であり、標準燃焼エンタルピー変化は以下のように表される。
![{\displaystyle {\rm {CH_{4}(g)+2O_{2}(g)\longrightarrow CO_{2}(g)+2H_{2}O(l)}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0067cec567aad3ee86b9700ed5dbdc4cffbd3a8a)
![{\displaystyle \Delta _{\rm {c}}H^{\circ }=-890.36{\rm {{kJmol}^{-1}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/95181e73aa1f90ea68554a9ef44ae78e5575c39c)
主な物質の燃焼熱
主な物質の燃焼熱 −ΔcHº物質 | 化学式 | 式量 | −ΔcHº / kJ mol−1 | −ΔcHº / kJ g−1 |
---|
炭素 | C(s) | 12.011 | 393.51 | 32.76 |
水素 | H2(g) | 2.0159 | 285.83 | 141.8 |
メタン | CH4(g) | 16.042 | 890.36 | 55.5 |
プロパン | CH3CH2CH3(g) | 44.096 | 2220.0 | 50.3 |
ヘキサン | CH3(CH2)4CH3(l) | 86.175 | 4163.2 | 48.3 |
メタノール | CH3OH(l) | 32.042 | 725.7 | 22.6 |
エタノール | CH3CH2OH(l) | 46.068 | 1367.6 | 29.7 |
グルコース | C6H12O6(s) | 180.156 | 2803.3 | 15.56 |
アンモニア | NH3(g) | 17.0306 | 382.6 | 22.5 |
一酸化炭素 | CO(g) | 28.010 | 283.0 | 10.1 |
エチレン | CH2=CH2(g) | 28.053 | 1411.2 | 50.3 |
アセチレン | CH≡CH(g) | 26.037 | 1299.6 | 49.9 |
ベンゼン | C6H6(l) | 78.112 | 3267.6 | 41.8 |
関連事項
外部リンク