酸素の生成エンタルピーはなぜゼロなのか?

自然状態の元素の標準状態での生成エンタルピーの値がなぜゼロになったのか、もう少し焦点を絞って考えてみます。

状態関数であるエンタルピーには非常に興味深い性質があり、それは系の初期状態と最終状態に依存しますが、系がどのようにしてある状態から別の状態になったかには依存しません。

このことの重要な意味は、本質的に熱を生成する能力を表すエンタルピーは測定できない、より具体的には、絶対エンタルピーは測定できない、ということです。 私たちが測定できるのはエンタルピーの変化だけである。

さて、生成反応に対するエンタルピーの変化を生成エンタルピーといいます。 ある物質がその元素の最も安定な形から生成されるとき、エンタルピーの変化が起こります。 反応物を初期状態、生成物を最終状態と見ることができます。

しかし、最も安定な状態の天然元素の場合、反応物と生成物が同じなので、エンタルピーの変化は起こりません。 元素は既に形成されているので生成反応は必要ない。 元素はそれ自身を形成するために「反応」することはできません。

では、エンタルピーの変化が起こらないなら、標準状態の元素の生成エンタルピーを表すのにゼロが最適なはずではありませんか。

ゼロは恣意的だが実用的な選択だったというのが真相だ(それが可能なら)なぜなら変化なしとゼロを関連づけるのがより適切で、ゼロと比較するのがより簡単だからだ。

エンタルピー値には絶対的な尺度がないため、相対的な尺度が次善の策となるのです。 そして、この尺度のゼロ点は、標準状態で最も安定な元素でなければ、何が良いのだろうか。

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