산-염기 중화반응 및 열량계를 이용한 중화열 측정 실험 레포트

소개글

산-염기 중화반응 및 열량계를 이용한 중화열 측정 실험 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적 및 이론
2. 실험 기구 및 순서
3. 실험 결과
4. 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적 및 이론
- 실험 목적
산-염기 반응인 중화반응에 대해서 이해하고 강염기와 여러 가지 산들과의 반응을 통해 발생되는 열을 측정해본다.

- 실험 이론
*산(acid)
물에 녹았을 때 pH가 7보다 낮은 물질로 물에 녹아 이온화하여 수소 이온 H+를 내놓는다. 전해질이며 보통 신맛이 나고 염기와 중화반응하며, 일부 금속과 반응하여 H2를 발생시킨다.
- 아레니우스 산 : 물에 녹아 H3O+ 농도를 높이는 물질
- 브뢴스테드-로우리 산 : 다른 화합물에 양성자(H+)를 주는 화합물
- 루이스 산 : 전자쌍을 받는 화학종

*염기(base)
수용액에서 OH-를 내거나 H+를 흡수하는 성질로 알칼리라고 부르며 산에 대응해 중화하여 물과 염을 만든다. 보통 쓴 맛이 나고, 단백질을 녹이는 성질이 있다.
- 아레니우스 염기 : 물에 녹아 OH-와 B+로 전리되는 물질
- 브뢴스테드-로우리 염기 : 수소이온(H+)을 받는 분자 또는 이온
- 루이스 염기 : 전자쌍을 주는 화학종

*중화반응(neutralization reaction)
산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 반응이다. 산은 아레니우스 이론에 의하면 수용액 중에서 해리하여 를 생성하고 염기와 반응하여 염을 만드는 물질이며 염기는 수용액 중에서 해리하여 를 생성하고 산과 반응하여 염을 만드는 물질이다. 보다 넓게 브뢴스테르-로우리 산 염기 개념이나 루이스 산 염기 개념을 적용하여 수용액 뿐만 아니라 더욱 넓은 범위에서 설명할 수 있다. 중화반응의 알짜반응은 이며 수소이온과 수산화이온 각각 1몰이 반응하여 1몰의 물을 만드는 경우의 중화열은 55.90kJ이다. 즉 중화반응은 55.90kJ/mol의 중화열을 낸다고 말할 수 있다.

*엔탈피(enthalpy)
일정한 압력 하에서 물질 속에 저장된 에너지를 정량화한 열역학 특성함수의 하나이다. 기호는 H로 나타내며 대기압이나 수압과 같이 압력이 작용하는 열역학계에서 다루어진다.

참고 자료

Peter Atkins, (2019) Atkins' Physical Chemistry, 10th Edition, Oxford University Press
McCabe L. Warren, (2017) McCabe의 단위조작, 7th Edition, McGraw Hill Education
Smith, Janice Gorzynski, (2016) Organic Chemistry, 5th Edition, McGraw-Hill Education
[네이버 지식백과] 헤스의 법칙 (Basic 고교생을 위한 화학 용어사전, 2002. 9. 30., 서인호)
[네이버 지식백과] 열용량 [heat capacity, 熱容量] (두산백과 두피디아, 두산백과)
[네이버 지식백과] 중화반응 [neutralization reaction, 中和 反應] (두산백과 두피디아, 두산백과)