反応エンタルピー計算ツール
状態記号つきでつり合った反応式を入力すると、標準生成エンタルピーからΔH°rxnを求めます。計算の合計、計算過程、任意の化学種の量あたりの熱量、そして選べる値の表が表示されます。もう1つのモードでは、ヘスの法則により既知の反応を足し合わせます。無料で、登録は不要です。
状態つきでつり合った式：CH4(g) + 2 O2(g) -> CO2(g) + 2 H2O(l)。+の前後にスペースを入れ、電荷はNa+やSO4^2-のように書き、表にない化学種には@値を加えます（例：C8H18(l)@-250.1）。
結果
-890.5 kJ
ΔH°rxn
発熱（ΔH < 0）
熱の流れ
-965.1 kJ
生成物のΣΔfH°
-74.6 kJ
反応物のΣΔfH°
化学種
| 側 | 係数 | 化学種 | ΔfH°（kJ/mol） | 係数 × ΔfH°（kJ） |
|---|---|---|---|---|
| 反応物 | 1 | CH₄(g) | -74.6 | -74.6 |
| 反応物 | 2 | O₂(g) | 0 | 0 |
| 生成物 | 1 | CO₂(g) | -393.5 | -393.5 |
| 生成物 | 2 | H₂O(l) | -285.8 | -571.6 |
計算過程
Σ生成物 = 1 × (-393.5) + 2 × (-285.8) = -965.1
Σ反応物 = 1 × (-74.6) + 2 × (0) = -74.6
ΔH°rxn = Σ生成物 − Σ反応物 = -965.1 − (-74.6) = -890.5 kJ
| 化学種 | 名称 | ΔfH°（kJ/mol） | 式に追加 |
|---|---|---|---|
| H₂(g) | Hydrogen | 0 | |
| O₂(g) | Oxygen | 0 | |
| N₂(g) | Nitrogen | 0 | |
| F₂(g) | Fluorine | 0 | |
| Cl₂(g) | Chlorine | 0 | |
| Br₂(l) | Bromine | 0 | |
| I₂(s) | Iodine | 0 | |
| C(graphite) | Carbon (graphite) | 0 | |
| S(s) | Sulfur (rhombic) | 0 | |
| P(s) | Phosphorus (white) | 0 | |
| Na(s) | Sodium | 0 | |
| K(s) | Potassium | 0 | |
| Mg(s) | Magnesium | 0 | |
| Ca(s) | Calcium | 0 | |
| Al(s) | Aluminum | 0 | |
| Fe(s) | Iron | 0 | |
| Cu(s) | Copper | 0 | |
| Zn(s) | Zinc | 0 | |
| Ag(s) | Silver | 0 | |
| C(diamond) | Carbon (diamond) | 1.9 | |
| O₃(g) | Ozone | 142.7 | |
| Br₂(g) | Bromine | 30.9 | |
| I₂(g) | Iodine | 62.4 | |
| H₂O(l) | Water | -285.8 | |
| H₂O(g) | Water | -241.8 | |
| H₂O₂(l) | Hydrogen peroxide | -187.8 | |
| HF(g) | Hydrogen fluoride | -273.3 | |
| HCl(g) | Hydrogen chloride | -92.3 | |
| HBr(g) | Hydrogen bromide | -36.3 | |
| HI(g) | Hydrogen iodide | 26.5 | |
| H₂S(g) | Hydrogen sulfide | -20.6 | |
| NH₃(g) | Ammonia | -45.9 | |
| N₂H₄(l) | Hydrazine | 50.6 | |
| PH₃(g) | Phosphine | 5.4 | |
| CO(g) | Carbon monoxide | -110.5 | |
| CO₂(g) | Carbon dioxide | -393.5 | |
| CH₄(g) | Methane | -74.6 | |
| C₂H₆(g) | Ethane | -84 | |
| C₃H₈(g) | Propane | -103.8 | |
| C₂H₄(g) | Ethene (ethylene) | 52.4 | |
| C₂H₂(g) | Ethyne (acetylene) | 227.4 | |
| C₆H₆(l) | Benzene | 49.1 | |
| CH₃OH(l) | Methanol | -239.2 | |
| CH₃OH(g) | Methanol | -201 | |
| C₂H₅OH(l) | Ethanol | -277.6 | |
| C₂H₅OH(g) | Ethanol | -234.8 | |
| CH₃COOH(l) | Acetic acid | -484.3 | |
| CCl₄(l) | Carbon tetrachloride | -128.2 | |
| CHCl₃(l) | Chloroform | -134.1 | |
| CH₃Cl(g) | Chloromethane | -81.9 | |
| CS₂(l) | Carbon disulfide | 89 | |
| HCN(g) | Hydrogen cyanide | 135.1 | |
| C₆H₁₂O₆(s) | Glucose | -1273.3 | |
| NO(g) | Nitrogen monoxide | 91.3 | |
| NO₂(g) | Nitrogen dioxide | 33.2 | |
| N₂O(g) | Dinitrogen monoxide | 81.6 | |
| N₂O₄(g) | Dinitrogen tetroxide | 11.1 | |
| SO₂(g) | Sulfur dioxide | -296.8 | |
| SO₃(g) | Sulfur trioxide | -395.7 | |
| HNO₃(l) | Nitric acid | -174.1 | |
| H₃PO₄(s) | Phosphoric acid | -1284.4 | |
| PCl₃(l) | Phosphorus trichloride | -319.7 | |
| PCl₅(g) | Phosphorus pentachloride | -374.9 | |
| Na₂O(s) | Sodium oxide | -414.2 | |
| MgO(s) | Magnesium oxide | -601.6 | |
| CaO(s) | Calcium oxide | -634.9 | |
| BaO(s) | Barium oxide | -548 | |
| Al₂O₃(s) | Aluminum oxide | -1675.7 | |
| FeO(s) | Iron(II) oxide | -272 | |
| Fe₂O₃(s) | Iron(III) oxide | -824.2 | |
| Fe₃O₄(s) | Iron(II,III) oxide | -1118.4 | |
| CuO(s) | Copper(II) oxide | -157.3 | |
| Cu₂O(s) | Copper(I) oxide | -168.6 | |
| TiO₂(s) | Titanium dioxide | -944 | |
| PbO₂(s) | Lead(IV) oxide | -277.4 | |
| Mg(OH)₂(s) | Magnesium hydroxide | -924.5 | |
| Ca(OH)₂(s) | Calcium hydroxide | -985.2 | |
| NaF(s) | Sodium fluoride | -576.6 | |
| NaCl(s) | Sodium chloride | -411.2 | |
| NaBr(s) | Sodium bromide | -361.1 | |
| KCl(s) | Potassium chloride | -436.5 | |
| KBr(s) | Potassium bromide | -393.8 | |
| MgCl₂(s) | Magnesium chloride | -641.3 | |
| CaCl₂(s) | Calcium chloride | -795.4 | |
| CaF₂(s) | Calcium fluoride | -1228 | |
| AlCl₃(s) | Aluminum chloride | -704.2 | |
| AgCl(s) | Silver chloride | -127 | |
| AgBr(s) | Silver bromide | -100.4 | |
| ZnCl₂(s) | Zinc chloride | -415.1 | |
| CuCl₂(s) | Copper(II) chloride | -220.1 | |
| PbCl₂(s) | Lead(II) chloride | -359.4 | |
| NH₄Cl(s) | Ammonium chloride | -314.4 | |
| NH₄NO₃(s) | Ammonium nitrate | -365.6 | |
| NaNO₃(s) | Sodium nitrate | -467.9 | |
| KNO₃(s) | Potassium nitrate | -494.6 | |
| AgNO₃(s) | Silver nitrate | -124.4 | |
| Na₂CO₃(s) | Sodium carbonate | -1130.7 | |
| K₂CO₃(s) | Potassium carbonate | -1151 | |
| CaCO₃(s) | Calcium carbonate (calcite) | -1207.6 | |
| BaCO₃(s) | Barium carbonate | -1213 | |
| Na₂SO₄(s) | Sodium sulfate | -1387.1 | |
| K₂SO₄(s) | Potassium sulfate | -1437.8 | |
| CaSO₄(s) | Calcium sulfate | -1434.5 | |
| BaSO₄(s) | Barium sulfate | -1473.2 | |
| (NH₄)₂SO₄(s) | Ammonium sulfate | -1180.9 | |
| ZnS(s) | Zinc sulfide (sphalerite) | -206 | |
| PbS(s) | Lead(II) sulfide | -100.4 | |
| CuS(s) | Copper(II) sulfide | -53.1 | |
| H⁺(aq) | Hydrogen ion | 0 | |
| OH⁻(aq) | Hydroxide ion | -230 | |
| Na⁺(aq) | Sodium ion | -240.1 | |
| NH₄⁺(aq) | Ammonium ion | -132.5 | |
| Mg²⁺(aq) | Magnesium ion | -466.85 | |
| Fe²⁺(aq) | Iron(II) ion | -89.1 | |
| Fe³⁺(aq) | Iron(III) ion | -48.5 | |
| Ag⁺(aq) | Silver ion | 105.6 | |
| F⁻(aq) | Fluoride ion | -332.6 | |
| Cl⁻(aq) | Chloride ion | -167.2 | |
| Br⁻(aq) | Bromide ion | -121.6 | |
| I⁻(aq) | Iodide ion | -55.2 | |
| SO₄²⁻(aq) | Sulfate ion | -909.3 | |
| CH₃COO⁻(aq) | Acetate ion | -486 | |
| HNO₃(aq) | Nitric acid | -207.4 | |
| H₂SO₄(aq) | Sulfuric acid | -909.3 | |
| NaF(aq) | Sodium fluoride | -572.8 | |
| NaCl(aq) | Sodium chloride | -407.3 | |
| NaBr(aq) | Sodium bromide | -361.7 | |
| NaNO₃(aq) | Sodium nitrate | -447.5 | |
| Pb(NO₃)₂(aq) | Lead(II) nitrate | -416.3 |
出典：CRC Handbook of Chemistry and Physics、第84版（LibreTexts「T1: Standard Thermodynamic Quantities」に掲載）。他のハンドブックは最後の桁または2桁が異なります。
反応エンタルピー計算ツールの使い方
- 1. 状態記号つきのつり合った反応式を書きます。 例：CH4(g) + 2 O2(g) -> CO2(g) + 2 H2O(l)。+の前後にスペースを入れ、(g)、(l)、(s)、(aq)を使い、イオンはNa+やSO4^2-のように書きます。表の「+ 反応物」または「+ 生成物」を押して入力することもできます。
- 2. 指摘された箇所を直します。 表にない化学種は名前が示され、水のように複数の状態を持つ化学種は状態を尋ねられます。その生成エンタルピーΔfH°が分かっている場合は、@を使って自分で入力できます。例：C8H18(l)@-250.1。
- 3. ΔH°rxnを読み取ります。 2つの合計、各化学種の寄与、計算過程が表示されます。答えは入力した係数に応じて変わるため、式がつり合っていない場合は警告が出ます。
- 4. 実際の量を求めます。 化学種と、mol単位またはg単位の量を選ぶと、放出または吸収される熱量が得られます。既知の反応を足し合わせるには、ヘスの法則モードに切り替えます。
公式
生成エンタルピー法
ΔH°rxn = Σ n·ΔH°f(生成物) − Σ m·ΔH°f(反応物)
基準状態
標準状態の単体では ΔH°f = 0
ヘスの法則
ΔH(net) = Σ（係数 × ±各段階のΔH）
標準生成エンタルピーΔH°fは、化合物1 molが、その成分元素から、それぞれの最も安定な形（1 barおよび、これらの表では298.15 K）で生成するときのエンタルピー変化です。元素そのものは生成に変化を必要としないため、そのΔH°fはゼロです。例：O₂(g)、H₂(g)、Br₂(l)、黒鉛など。係数nは各値に掛けられるため、答えは書かれた反応式1 molあたりのエンタルピー変化になります。すべての係数を2倍にすると、ΔH°rxnも2倍になります。
具体例：メタンの燃焼
CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(l)について、ΔH°fの値は、CH₄(g)で−74.6、CO₂(g)で−393.5、H₂O(l)で−285.8 kJ/molとします。
- 生成物：1 × (−393.5) + 2 × (−285.8) = −965.1 kJ
- 反応物：1 × (−74.6) + 2 × 0 = −74.6 kJ
- ΔH°rxn = −965.1 − (−74.6) = −890.5 kJ（CH₄ 1 molの燃焼あたり）
符号は、この反応が発熱反応であることを示します。H₂O(l)をH₂O(g)（−241.8 kJ/mol）に変えると、答えは−802.5 kJになります。その差である88.0 kJは、水蒸気2 molを凝縮させる熱（1 molあたり44.0 kJ）です。これが状態記号が飾りではない理由です。省略すると、式に複数の項目がある場合に、ツールがどちらの意味かを尋ねます。
実際の量を求めるには、「熱量の表示対象」でCH₄(g)を選び、10 gを入力します。モル質量は16.043 g/molなので、10 gは0.6233 molであり、放出される熱量は0.6233 × 890.5 = 555.1 kJです。もう1つの例はグルコースです。C₆H₁₂O₆(s) + 6 O₂(g) → 6 CO₂(g) + 6 H₂O(l)では、ΔH°rxn = 6(−393.5) + 6(−285.8) − (−1273.3) = −2802.5 kJとなり、10 gあたり約155.6 kJが放出されます。
ヘスの法則：既知の反応を組み合わせる
エンタルピーは状態関数なので、反応のエンタルピー変化はどの経路をたどっても同じです。目的の反応のΔHは、それを足し合わせると目的の反応になる段階のΔHの和です。3つの規則がすべての場合を扱います。反応を逆向きにするとΔHの符号を反転させます。反応を何倍かすると、ΔHも同じ倍数にします。結果を足し合わせ、両辺に現れる化学種は打ち消します。
C(s) + ½O₂(g) → CO(g)のΔHを求めるとします。この反応は、常に一部のCO₂が生成するため、きれいに測定できません。そこで、C(s) + O₂(g) → CO₂(g)、ΔH = −393.5 kJ と、CO(g) + ½O₂(g) → CO₂(g)、ΔH = −283.0 kJ の逆向きを組み合わせます。逆向きにすると−283.0が+283.0になり、和は−393.5 + 283.0 = −110.5 kJです。これはCOの表に載っているΔH°fと一致します。ヘスの法則モードでは、各段階のΔHを入力し、2つ目で「逆向き」にチェックを入れると、計算はツールが行います。ツールは入力された数値を足し合わせるだけです。段階が本当に目的の式になるかどうかは、ご自身で確認してください。
数値の出典とその限界
値はCRC Handbook of Chemistry and Physics、第84版（2004年）から、298.15 Kにおけるものを採用し、LibreTexts「T1: Standard Thermodynamic Quantities」に掲載された値を使っています。他のハンドブックは最後の桁や2桁ほど異なります。たとえばNBSの表はNO(g)に90.25を与えていますが、この版では91.3です。結果は298.15 Kにおける標準状態のエンタルピーであり、あなたの温度での値ではありません。また、水溶液中のイオンは無限希釈とし、慣例によりH⁺(aq)をゼロとしています。
よくある質問
- 生成エンタルピーから反応のエンタルピーを求める式は何ですか？
- ΔH°rxn = Σ n·ΔH°f(生成物) − Σ m·ΔH°f(反応物)です。nとmは、つり合った反応式の係数です。各ΔH°fにその係数を掛け、生成物側と反応物側をそれぞれ足し、生成物の合計から反応物の合計を引きます。
- 元素の生成エンタルピーがゼロなのはなぜですか？
- 生成は、化合物を元素から標準状態で作ることとして定義されているため、標準状態の元素は生成に変化を必要としません。O₂(g)、H₂(g)、Br₂(l)、黒鉛はゼロです。同じ元素でも別の形は同じではありません。ダイヤモンドは+1.9 kJ/mol、オゾンO₃(g)は+142.7 kJ/molです。
- ΔHfに係数を掛けるのですか？
- はい。表のΔH°fは1 molあたりの値なので、係数2は2倍を意味します。最終的なΔH°rxnは、書かれた反応式1 molあたりになり、すべての係数を半分にすると答えも半分になります。
- 負のΔHは何を意味しますか？
- 負のΔHは、一定圧力のもとで反応が周囲に熱を放出すること、つまり発熱反応であることを意味します。正のΔHは熱を吸収すること、つまり吸熱反応であることを意味します。符号は速さについては何も述べず、それだけで自発性は決まりません。自発性にはΔGが必要です。
- 水の状態によって答えが変わるのはなぜですか？
- 液体の水と気体の水では生成エンタルピーが異なり、−285.8と−241.8 kJ/molです。H₂O(l)を生成すると、凝縮によって放出される余分の44.0 kJ/molも放出されるため、水が液体になるとき、同じ燃焼はより発熱的になります。
- 教科書の答えと少し違うのはなぜですか？
- ハンドブックごとに異なる値が表にされており、0.1または1 kJ/molの単位で丸められているものもあります。お使いのコースがどの表を使っているかを確認し、点数がそれに左右される場合は、@を使って各化学種に教科書の値を入力してください。