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化学反応を起こすのは何か？ －カリーム・ ジャラ

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    ケーキを焼こうとした時に
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    バナナが全部ダメになっていたり―
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    食器がさびていたり―また
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    誤って重曹を全て酢の容器に注いでしまい
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    オーブンが爆発したりするのは
    なぜか分かりますか？
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    皆さんと化学反応はエンタルピーと
    エントロピーの犠牲になったのです
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    この２つこそが考慮すべき力なのです
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    これらの反応物が 全て生成物へと変わります
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    では "E"で始まるこの２つの言葉には
    どんな大きな概念が含まれているのでしょう
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    まずエンタルピーからはじめましょう
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    これは 化学反応における
    エネルギーの増加や減少です
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    すべての分子は一定量の
    化学ポテンシャルエネルギーを持っており
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    原子間の結合として蓄えられています
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    多くのエネルギーを持つ化学物質ほど不安定で
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    反応が起こりやすくなります
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    では 水素と酸素の燃焼反応における
    エネルギーの流れを
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    あのゴルフのラウンドに例えて
    可視化してみましょう
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    私たちの目的はボール（反応体）に
    少し坂を上らせて
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    もっと急な坂を下らせることです
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    上り坂では
    ボールにエネルギーを与える必要があり
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    下り坂では
    ボールは周囲にエネルギーを放出します
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    穴は生成物や反応の結果を表します
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    反応の終わりには ボールは穴に入っており
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    生産物として水ができます
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    これはオーブンが爆発するときのような
    発熱反応です
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    すなわち化学物質の最終的なエネルギーは
    最初のエネルギーよりも少なくなり
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    エネルギーの差は 光や熱として
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    周辺環境に加えられます
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    正反対のタイプの反応も
    起こすことができます
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    吸熱反応です
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    最終的なエネルギーは
    最初のエネルギーよりも大きくなります
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    これはケーキを焼くときに
    起きていることです
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    オーブンで加えられる熱は
    卵のたんぱく質や
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    バターに含まれる様々な複合物の
    化学構造を変化させます
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    これがエンタルピーです
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    お気づきかもしれませんが
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    発熱反応は吸熱反応よりも
    簡単に起こります
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    なぜなら反応に必要なエネルギーが
    より少ないからです
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    しかし 反応を発生させる
    もう一つの独立した要素があります
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    エントロピーです
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    エントロピーは化学物質の無秩序さを測る物差しです
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    ゴルフボールでできた
    巨大なピラミッドがあります
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    この秩序ある構造はエントロピーが低い状態です
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    しかし これが崩れると
    ボールは高く広く跳ねまわり
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    いたるところが大混乱になります
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    ボールのいくつかは丘を越えて
    転がっていってしまいます
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    この無秩序な状態
    つまり高いエントロピーへの移行が
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    反応を引き起こします
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    ゴルフボールと同様に 実際の化学物質でも
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    秩序から無秩序への移行が
    反応体に坂を越えさせ
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    化学反応を始めさせます
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    夕食を作るため
    キャンプファイヤーに火を点けた時
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    エンタルピーとエントロピーが
    作用していることが分るでしょう
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    あなたのマッチは
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    燃焼による発熱反応を開始させるのに
    十分なエネルギーを与え
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    薪の中の高エネルギーの燃えやすい物質を
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    エネルギーの低い二酸化炭素と水に変換します
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    エントロピーは増大しその反応を続けさせます
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    なぜなら整然と秩序だった木材は
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    不規則に動く水蒸気と二酸化炭素に
    変換されているからです
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    この発熱反応により発せられたエネルギーは
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    皆さんの夕食を調理する
    吸熱反応に使われます
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    美味しく めしあがれ！
Title:
化学反応を起こすのは何か？ －カリーム・ ジャラ
Description:

化学物質は私たちが見る全てのものに存在し、化学物質間の反応はスプーンの錆からレンジ内での爆発まで様々な形で見ることができます。
しかしこれらの反応はそもそもなぜ起こるのでしょうか？ カリーム・ジャラは、吸熱反応と発熱反応の両方を引き起こす二つの根本的な力、すなわちエンタルピーとエントロピーを解説し、この疑問に答えます。

レッスン：カリーム・ ジャラ
アニメーション： Flaming Medusa Studios Inc.

*このレッスンのビデオ: http://ed.ted.com/lessons/what-triggers-a-chemical-reaction-kareem-jarrah
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:46

Japanese subtitles

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