化学の基礎 II(G) (20170117) M: 以下は宮本のコメント
15s2005: 
標準反応エンタルピーを見積もるときに, 標準生成エンタルピーを用いて考えるのだが, 実際の化学反応は, 反応の途中で安定な単体に一旦なっているわけではないのに, 教科書 (たとえば p.103) のように計算できるのはなぜなのでしょうか. (というのも, もし, 安定な単体が, 標準エンタルピーの基準点になってくれると $ \DS H^\plimsoll$ は状態量なので, 反応途中のことは考慮しなくてすむが, 実際には, たとえば H$ _2$ と O$ _2$ の $ \DS H^\plimsoll$ は異なるので, 安定な単体が標準エンタルピーの基準になっているわけではないのです. そう考えると, やはり, 見積もりから大きくはずれる反応があるに違いないのですが, そのような例はありますか?) M: ``実際には〜わけではないのです'' が意味不明. // 安定な単体は標準生成エンタルピーの基準になっている. // エンタルピーは状態関数である. したがって標準反応エンタルピーは, 反応の始状態と終状態のそれぞれの標準エンタルピーの差だけで決まる. このような差は, それぞれの値 (始状態の標準エンタルピーと終状態の標準エンタルピー) の絶対値を決める原点には依存しない.

15s3006: 
圧力や体積がともに変化する系について, 自発変化の方向はどのようにして求められますか. M: 最初は定温・定圧の条件の下で導入されたギブズ自由エネルギー $ G$ でしたが, その後に $ G$ の温度依存性と圧力依存性について考えました. その結果, 当初の条件を外してより多くの場面で $ G$ を使えるようになりました. そしてもちろん $ G$ は, 経路に依存しない ``状態関数'' です.

15s3007: 
$ \Delta G$ の現象は定温・定圧 ($ T$, $ P$ が一定) の条件での可逆過程で得られる最大の非 $ P$-$ V$ 仕事 (有用な仕事) に等しいとあったが, 逆に無用の仕事はないのか. M: 質問文に記述していることから論理的に考えれば自明では?

15s3014: 
p.124 の図 10.3 では平衡での A と B の物質量に差があるが, これがなくなることはあるのか. M: 分かりにくい文だが, ``これ'' は ``差'' を指すのだろうか. そうであるならば, 自分で判断できないのはナゼか?

15s3022: 
p.121 の $ \Delta G$ の減少 という表現がしっくりきません. (10.6) 式では $ -\Delta G$ と表されてますが, $ \Delta G$ の減少 という言い方なら $ \Delta(\Delta G)$ となりませんか? M: 教科書が完璧だとは限らない. // では, どういう表現 (記述) が適切だと思うか? // ``$ G$ が $ \Delta G$ だけ減少すること'' とも解釈できるが, それで教科書の文章の意味が通るかどうかは別問題.

15s3028: 
エネルギーが保存されてエントロピーは増え続けたらどのような影響がでるのですか? M: 意味不明. 何に対する影響の話か?

15s3030: 
ギブズ自由エネルギーもヘルムホルツ自由エネルギーも温度は一定でなければいけないのは なぜか. M: 式の導出の説明を理解していないのか? // $ G = H - T S$ と $ G$ は $ T$ の関数として, すなわち温度を変化させたときの振る舞いが数式で記述されているのだが??

15s3037+: 
$ \DS$   N$ _2$(g)$ + 3$   H$ _2$(g)$ \rightleftarrows 2$   NH$ _3$(g) と $ \DS \frac{1}{2}$   N$ _2$(g)$ + \frac{3}{2}$   H$ _2$(g)$ \rightleftarrows$   NH$ _3$(g) で標準反応ギブズエネルギーが異なるのはなぜですか. M: どの物質 (化学種) に着目した話をしているのか?

15s3038: 
化学平衡を考える際, ギブズ自由エネルギーを用いていましたが, ヘルムホルツ自由エネルギーを用いて考えてはダメなのでしょうか. M: 自分でやってみれば分かるのでは?

15s3040: 
図 10.5 のファントホッフによるプロットは直線になると予想されるとありますが, 実際には多少のズレが生じています. それはなぜなのでしょうか. M: 理論と実際とがズレる原因として, 一般に考えられる原因は何か?

15s3041: 
複合な態がどのような祖反応からなるのかは, どのようにして求めるのか? M: 意味不明. そもそも何の話か?

15s3045: 
加圧してギブズエネルギーが増加すると, 氷の融点が下がるとありますが, 仮に無限大まで加圧できたとき, 融点が 0 K になって凍らない水ができたりするのでしょうか? M: 融点が何度になるのか, 自分で考えてみればいいのでは? それができないのはナゼか?

15s3046: 
ギブズ自由エネルギーには圧力依存性があったが, ギブズヘルムホルツエネルギーには体積依存性があるのか. M: ``ギブズヘルムホルツエネルギー'' とは何か? // ギブズ自由エネルギーと同様に自分で考えてみれば分かるのでは?

14s3008: 
圧平衡定数が温度に依存しているのはわかりましたが, 濃度平衡定数についてはどうなのでしょうか? M: 自分で考えてみれば分かるのでは? // 個別の事項について, 結果だけを他人から教わって暗記するような勉強は, やめましょう.

14s3021: 
ギブズ自由エネルギーは定温・定圧条件での変化を考えていますが定容条件下でも同様に求めることができるのでしょうか? M: 自分で考えてみれば分かるのでは?

14s3040: 
第 10 章のコラムでナイロン (Nylon) の真意についていくつかの説があると紹介されていたが, ナイロン以外にも, 名前の由来についていくつかの説がある化学用語はあるのでしょうか? M: 私は知りません. 調べて分かったら, 教えてください.

13s3012: 
体のそれぞれ別の部位に同程度のケガを負った際, その箇所の痛点の数によって痛みの感じ方は異なるハズですが, 痛みの長引き方もまたこれに依存するのでしょうか? 講義内容と全くもって関係なく申し訳ございません. が, 今朝転んで強打した肘がまだ痛み, 集中できないのです. 一つ, よろしくお願いします. M: 私は知りません. 調べて分かったら, 教えてください. // ところで, この質問に解を得たとしても, 痛みはなくならないと思います. 医者を受診した方がよいのでは?

12s3029: 
ファントホッフの式の導出の際 $ \DS \ln K = -\frac{\Delta H}{R} \cdot \frac{1}{T} + \frac{\Delta S}{R}$ から $ \DS \left( \frac{\partial \, \ln K}{\partial \, 1/T} \right)_P = \frac{- \Delta H}{R}$ はどうやって導出されていますか? M:  $ y = a x + b$ から $ \DS \frac{\d \, y}{\d \, x} = a$ を導出してみせたのだが, 理解されなかったようで 残念


rmiya, 2017-01-23