車の運転、液体の水からの氷の形成、そして私たちの呼吸には、非常に重要な共通点があります。それは、それらが 発熱反応 の結果である、つまりエネルギーを放出することです。反応によって放出されるこのエネルギーは、ほとんどの場合、熱によって表現されます。 エンタルピーは 、エンタルピー変化 (ΔH) によって測定される、システムの総エネルギー量です。
燃焼エンタルピー ( 燃焼熱 とも呼ばれます) は、すべての反応物が標準状態 (温度 25°C、圧力 1 atm) にある場合に、1 モルの物質が燃焼することによって熱の形で放出されるエネルギーの変化です。燃焼反応は生成物よりも常に発熱反応であるため、 エンタルピー 変化は常に負になります。反応のエンタルピー変化 (ΔH) は次のように計算されます。生成物のエンタルピーと反応物のエンタルピーの差 一般式:
ΔH = 馬力 – 時
1. 完全燃焼 : 燃料の量に対して十分または過剰な酸素が存在し、反応生成物として水と 二酸化炭素 が発生します (もちろん熱に加えて)。例：
C 6 H 12 O 6(s) + 6O 2(g) ↔ 6 CO 2(g) + 6 H 2 O (l) + エネルギー
酸素の量は グルコース の量よりも多く、反応生成物は二酸化炭素と水であることに注意してください。この反応は 細胞呼吸 のプロセスを表しており、放出されたエネルギーは体の最も多様な活動を実行するために使用されます。
2. 不完全燃焼 : 完全燃焼するには酸素が不足しているため、反応により二酸化炭素が生成される代わりに 一酸化炭素 (CO) と水が生成されます。例:
CH4 +3/2 O2 → CO + 2H2O
CH4 + O2 → C(すす) + 2H2O
これは不完全なメタン反応です。このタイプの反応では、放出されるエネルギー量は常に完全燃焼の場合よりも少なくなります。
一酸化炭素は無色無臭の気体で、人間の健康に極めて有害です。吸入すると、この化合物は
ヘモグロビン
と非常に安定した結合を形成し、体の酸素化を損なう一酸化炭素ヘモグロビンを生成します。
したがって、すでに述べたように、不完全燃焼は主に人間の呼吸器系に有害な煤と一酸化炭素を放出するため、燃焼反応は環境に非常に有害であることは注目に値します。完全燃焼により、 温室効果 の原因となる主なガスである CO2 が生成されます。燃焼に関与するすべての物質の中で、水素は「燃焼」によって水しか生成されないため、最も有害ではありません。
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