熱化学を理解して大学受験で得点源にしよう！理系科目は岡山進学研究塾で伸ばす

確実な学力向上と志望校合格を実現

少人数制指導で難関大学合格をサポート

難関大学への合格を目指す学生を応援するため、当塾では少人数制指導に特化しています。特にマンツーマン指導を主軸とすることで、集団授業では難しい生徒一人ひとりの学習状況を詳細に把握。それぞれの苦手分野を特定し、効果的な対策を講じることが可能です。当塾の指導は、単に知識を詰め込むだけではありません。特定の大学の入試傾向を徹底的に分析し、合格に必要な戦略的な学習プランを提案します。特に理系科目に強みを持ち、医学部を含む国公立大学の理系科目の全範囲をカバーできる経験豊富な講師陣が指導にあたります。岡山を拠点に、生徒さんの目標、現在の学力、そして個性を考慮したオーダーメイドの学習スタイルをプロデュース。効率的かつスムーズに学力を向上できるよう、合格までをトータルでサポートします。

About us

岡山で理系に強い予備校・岡山進学研究塾

理系科目を国立上位校受験まで押し上げる強み

岡山進学研究塾では、「ただ解ければいい」、「憶えた公式を使うだけ」、そのような問題解法をよしとせず、原理や本質を理解して解くことに重点を置きます。大学受験はすべて初見問題への対応力で決まり、そこに直結するのは物事を理解して解く力に他なりません。
熱化学において理解すべきこと

まず、化学反応そのものが分子どおしの衝突によって起こるものであることを知っておいてください。これは基礎知識としての認識で問題ありません。例えば水素(気体)と酸素(気体)の分子が衝突して水(液体)が生じる反応であれば、元は水素、酸素と異なる2種類の分子が衝突によって水という異なる物質へ姿を変えている、ということになります。

発熱反応と吸熱反応

先ほどの例で言うと、水素(気体)と酸素(気体)が衝突し、水(液体)を生じるのに286kjの熱を分子外部へ放出しています。これは、水1molを生成するのに外部へ286kjだけの熱を放出している、ということになります。これを発熱反応と言います。逆に、反応に際して外部から熱を吸収する反応を吸熱反応と言います。発熱反応の場合、分子が外部へ熱を放出するということは、逆を言うと分子の周辺は熱を受け取り温度が上昇する、ということでもあります。

エンタルピー

エンタルピーとは圧力一定のもとで、物質のもつエネルギーを表す値。記号Ｈ(kJ)で表す。対してエンタルピー変化とは、反応前後でのＨの値の変化を指す(記号(kJ))。一般に1.013×10^5Pa（大気圧）における、注目する物質1molあたりの数値(kJ/mol)で表す。例えば、先述の水の生成の場合は、水1molあたりの生成熱が-286kJと解釈できます。尚、図中のaq（アクア）は多量の水を示します。以下にて、エンタルーの種類と反応例を示します。

反応エンタルピー

燃焼エンタルピー

物質1molが燃焼する際に生じるエンタルピー変化。必ず負の値を取る。

〈例〉炭素（黒鉛）を酸化（燃焼）させて二酸化炭素を生成する場合、炭素1molを完全燃焼させると、394kJの熱量を外部へ放出する。

反応エンタルピー

生成エンタルピー

物質1molが成分元素から生成するときのエンタルピー変化。必ず負の値を取る。

〈例〉炭素（黒鉛）と水素を反応させてメタンを1mol生成させると、75kJの熱量を外部へ放出する。

反応エンタルピー

中和エンタルピー

中和反応で水1molを生じる際のエンタルピー変化。必ず負の値を取る。

〈例〉塩酸と水酸化ナトリウムの中和では、生成する水1molにつき56kJの熱量を外部へ放出する。

反応エンタルピー

溶解エンタルピー

物質1molが多量の水に溶解する際のエンタルピー変化。反応により正負いずれの値も取り得る。

〈例〉固体の硝酸カリウムを大量の水に溶かすと、1molあたり35kJの熱量を外部から吸収して水に溶ける。

状態変化におけるエンタルピー変化

融解・蒸発（気化）・昇華

融解エンタルピー

物質1molが融解する際のエンタルピー変化。
〈例〉固体の水（氷）が融解して液体の水になる場合、氷1molにつき+6.0kJの熱量を吸収する。
蒸発エンタルピー

物質1molが蒸発する際のエンタルピー
〈例〉液体の水が蒸発して水蒸気になる場合、水1molにつき+41kJの熱を吸収する。
昇華エンタルピー

物質1molが昇華する際のエンタルピー
〈例〉固体の水（氷）1molが昇華して水蒸気になる場合、氷1molにつき50kJの熱を吸収する。

ヘスの法則とその利用

理論を図に応用するテクニックの習得

式と図と両方で問題が解けるように勉強しよう！

ヘスの法則とは、反応の最初と最後が決まれば、全体のエンタルピー変化は反応経路に依らず一定である法則を言う（実験的に導かれた理論）。ヘスの法則を用いれば、種々の反応の未知のエンタルピーを求めることも可能。

ここでは、①式～③式を用いて、メタノール（CH₄O(液)）の生成エンタルピーを求める。

エネルギー図（エンタルピー図）の作成
（図は一度では作れない）

最終的に欲しいのはメタノール(CH₄O)の情報ですので、これが含まれる式は③式です。③式の右辺には2H₂O(液)とCO₂が含まれますので、③式以外の式からこれら2つの項が現われるように式を変形すると、2×②+③式から、

C(黒鉛)+2H₂ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O ΔＨ=-966kJ

これをエネルギー図（またはエンタルピー図）で図示すると図1のようになります。

問題で与えられた式から共通項を基準に考える

次はメタノールの燃焼式（③式）にて、右辺にCO₂+2H₂Oが出ています。これは先述の式との共通項です。つまり、何をすれば良いかと言うと、エネルギー図上でCO₂ + 2H₂Oを基準として、C(黒鉛)+2H₂ + 2O₂は基準よりエンタルピーが966kJ大きく、CH₄O+(3/2)O₂は基準よりエンタルピーが726kJ大きい、ということが分かります。

エネルギー図の作り方をマスターしよう！

図2から導かれること、C(黒鉛)+2H₂ + 2O₂はCH₄O+(3/2)O₂よりもエンタルピーが240kJ大きいことが分かります。これを化学反応式に直すと、

C(黒鉛)+2H₂ + 2O₂ → CH₄O+(3/2)O₂ ΔH = -240kJ

→ C(黒鉛)+2H₂ + (1/2)O₂ → CH₄O+(3/2)O₂ ΔH = -240kJ

を得、メタノール(CH₄O)の生成エンタルピーが240kJであることが分かります。

↓

図を作ることがエンタルピーを求めることに等しい！

結合エネルギーとその利用

結合エネルギー（結合エンタルピー）

分子内の共有結合を切断するためのエネルギー（エンタルピー）

気体状態の分子内の共有結合を切断して原子にするために必要エネルギー。結合エネルギーは結合6.0×10²³個あたりのエネルギー(kJ/mol)で表される。結合を切断ｓる際のエンタルピー変化はΔH>0である。
〈例〉H-Hの結合エネルギー
H₂(気)b → 2H(気)　ΔH＝+436kJ

結合エネルギーの利用

結合エネルギーから反応エンタルピーΔHを求めることができる。

ΔH＝（反応物の結合エンタルピーの総和）－（生成物の結合エンタルピーの総和）

〈例〉水素H₂と塩素Cl₂から塩化水素HClを生じる際の反応

H₂ + Cl₂ → 2HCl　ΔH＝x(Kj)

ΔH＝（436+243）－（2×432）＝－185kJ

注意点：液対や固体が関わる反応のエンタルピーを求めるときは、結合エネルギーのみならず、気体への状態変化に伴う蒸発エンタルピーや昇華エンタルピーも考慮する（上記式は気体の状態にしか適用できない）。

化学変化と光

化学発光（化学ルミネッセンス）
化学変化に伴い、光が放出される現象。
〈例〉炎色反応、ルミノール反応、ケミカルライト
炎色反応は花火、ルミノール反応は血痕などの検出などに利用される。
※ 光はエネルギーを有する。光が放出されると言うことは、言い換えるとエネルギーが放出されると考えて問題ない。

光化学反応

光を吸収して起こる反応。

〈例〉ハロゲン化銀の感光（光による分解）、水素と塩素の反応、光合成

光合成：植物が光りを利用し、二酸化炭素と水から糖類などの有機化合物をつくる過程

6CO₂+6H₂O → C₆H₁₂O₆+6O₂　ΔH＝+2803kJ

エントロピー

エントロピー

粒子の乱雑さを表す度合い。その変化をエントロピー変化ΔSと言う。一般に、物質はエントロピーSの増大する向き（ΔS>0）に変化しやすい。

反応の進む向き

一般に、反応は発熱の向き（ΔH<0）に進みやすく、より乱雑になる向き（ΔS>0）に進みやすい。

〈例〉NaOH(固)+aq → NaOHaq　ΔH＝-45kJ

ΔH<0であり、固体の溶解はΔS>0となるので、この変化は自発的に起こることが分かる。

無料体験授業

岡山進学研究塾を体験しよう！

一週間の無料体験

岡山進学研究塾では、一週間の無料体験授業を受けることができます。希望科目を事前にお伝えいただき、担当講師が1対1で指導させていただきます。その後は校舎での学習や解けない問題への対応も塾生同様にサービスを受けることが可能です。

合格実績

〈合格大学一覧〉

岡山大学医学部　福岡大学医学部

九州大学薬学部　同志社大学　

神戸大学　　　　立命館大学

岡山大学　　　　関西大学

広島大学　　　　関西学院大学

滋賀大学　　　　芝浦工業大学

兵庫県立大学

お気軽にお問い合わせください。

お急ぎの場合は電話窓口まで、

お気軽にお問い合わせください。

086-207-2450

営業時間【月～土】13:00～22:00
【日】13:00～19:00

Access

岡山駅東口より徒歩5分。商店街アーケード内にある利便生の高い立地

岡山進学研究塾

住所	〒700-0023 岡山県岡山市北区駅前町1-7-22 カタヤマビル５階 Google MAPで確認
電話番号	086-207-2450 086-207-2450
営業時間	【月～土】13:00～22:00 【日】13:00～19:00
定休日	なし
代表者名	宮永条