結合エネルギーと反応熱の計算
結合エネルギーから反応熱ΔHを計算します。反応物で切れる結合と生成物でできる結合を表から選んで本数を入れると、合計と引き算の途中式、発熱・吸熱の判定まで表示。反応熱から未知の結合エネルギーを逆算するパターンにも対応します。
結合の入力
例題で試す
結合と本数を入れると計算できます。使わない行は結合を「（使用しない）」のままにします。
使い方
- 1
パターンを選ぶ
反応熱ΔHを求めるか、未知の結合エネルギーを求めるかを選びます。
- 2
結合と本数を入力する
表から結合を選び、反応式の係数を掛けた本数を入れます。表にない結合はエネルギーを直接入力できます。
- 3
途中式と判定を確認する
切れる結合・できる結合の合計と引き算、発熱・吸熱の判定を確認できます。
このツールの特長
- 反応熱ΔHを求めるモードと、未知の結合エネルギーを逆算するモード
- 平均結合エネルギーの表（H—H、C—H、O=O、N≡Nなど）から選べる
- 表にない結合はエネルギーを直接入力できる
- 切れる結合・できる結合の合計と引き算の途中式、発熱・吸熱の判定を表示
- すべてブラウザ内で計算。登録不要・入力値は送信されない
こんな場面で便利
宿題・問題集の検算
結合エネルギーの計算問題を、合計と引き算の途中式で確認できます。
結合の数え間違いを防ぐ
係数×1分子あたりの結合数を本数として入力でき、数え漏れを確認できます。
未知の結合エネルギーを求める
反応熱と既知の結合から、たとえばHClの結合エネルギーを逆算できます。
詳しい説明
化学反応では、反応物の結合が切れて生成物の結合が新しくできます。結合を切るにはエネルギーが必要で（吸熱）、結合ができるとエネルギーが放出されます（発熱）。反応全体の熱の出入りΔHは、「反応物で切れる結合エネルギーの合計 − 生成物でできる結合エネルギーの合計」で見積もれます。
結合エネルギーの表に載っている値は、多くの分子にわたる平均値（平均結合エネルギー）です。同じC—H結合でもメタンとエタンでは実際の値が少し異なるため、この計算は概算になります。標準生成エンタルピーから求めた反応熱とは一致しないことがあります（例: メタンの燃焼は実測で約 -890 kJ/mol、平均結合エネルギーによる概算は約 -824 kJ/mol）。
本数は反応式の係数を掛けた総結合数です。たとえばメタン1分子にはC—H結合が4本、酸素2分子にはO=O結合が2本あります。また、結合エネルギーは気体の分子を基準にした値なので、液体や固体が関与する反応では、状態変化（凝縮・凝固など）のエネルギーを別に考える必要があります。逆算モードでは、与えられたΔHと既知の結合エネルギーから、1種類の未知の結合エネルギーを求めることができます。
よくある質問
結合エネルギーと反応熱の関係は？
ΔH = （反応物で切れる結合の合計）−（生成物でできる結合の合計）です。結合を切るのは吸熱、結合をつくるのは発熱なので、生成物側のほうが大きければΔHは負（発熱）になります。
結合の本数はどう数えますか？
反応式の係数を掛けた総数で数えます。例: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O では、切れるのはC—Hが4本とO=Oが2本、できるのはC=Oが2本とO—Hが4本です。
計算結果が実験値と少しずれるのはなぜですか？
表の値が多くの分子にわたる平均結合エネルギーだからです。同じ種類の結合でも分子によって実際の値が異なるため、標準生成エンタルピーから求めた反応熱とは一致しないことがあります。
液体や固体が関与する反応でも使えますか？
結合エネルギーは気体の分子を基準にした値です。液体や固体が関与する場合は、凝縮や凝固などの状態変化のエネルギーを別に加減する必要があります。
逆算モードでは何を求められますか？
ΔHと既知の結合エネルギーを入力し、1種類の未知の結合エネルギーを求められます。たとえばH₂ + Cl₂ → 2HClのΔHとH—H、Cl—Clから、H—Clの結合エネルギーを計算できます。
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すべての処理はブラウザ内で実行されます。ファイルがアップロードされることはありません。
検証: 結合エネルギー表の値で検算（H₂+Cl₂→2HCl→-183kJ/mol、N₂+3H₂→2NH₃→-109kJ/mol、N₂+O₂→2NO→+222kJ/mol、H—Clの逆算→427kJ/mol）とエラー処理を自動テストで確認
今日の豆知識
結合エネルギーの表の値は、多くの分子にわたる「平均値」です。同じC—H結合でもメタンとエタンでは実際の値が少し異なるため、結合エネルギーから求めた反応熱は概算になります。メタンの燃焼は実測で約 -890 kJ/mol、平均結合エネルギーによる概算は約 -824 kJ/molです。