소개글
"중화열측정"에 대한 내용입니다.
목차
1. 엔탈피 개요
1.1. 엔탈피의 정의
1.2. 엔탈피의 특성
1.3. 상태함수로서의 엔탈피
2. 엔탈피 변화
2.1. 반응 엔탈피
2.2. 엔탈피 변화의 측정
3. 열용량
3.1. 열용량의 정의
3.2. 비열과의 관계
4. 헤스 법칙
4.1. 헤스 법칙의 정의
4.2. 헤스 법칙의 적용
5. 중화반응
5.1. 중화반응의 정의
5.2. 중화열의 측정
6. 열량계
6.1. 열량계의 구조 및 원리
6.2. 열량계를 이용한 실험
7. 참고 문헌
본문내용
1. 엔탈피 개요
1.1. 엔탈피의 정의
엔탈피는 계의 내부 에너지와 부피를 차지하여 얻을 수 있는 에너지(부피와 압력의 곱)의 합으로 정의된다. 즉, 엔탈피는 열역학계의 성질로, 계의 내부 에너지와 계가 차지하는 부피와 압력에 의해 결정되는 에너지를 의미한다. 대기압이나 수압과 같이 일정한 압력에 둘러싸인 계를 다룰 때 유용하게 사용되는 상태함수이다. 엔탈피는 기호 H로 나타내며, 국제단위계상에서는 줄이, 영국 열량 단위에서는 칼로리가 엔탈피를 나타내기 위한 단위로 사용된다. 계의 내부 에너지를 직접 구할 수 없기 때문에 계의 총 엔탈피를 바로 측정할 수는 없다. 따라서 에너지 전달을 잘 표현한다는 등의 실용적인 이유로 등압과정에서 측정된 엔탈피 변화량(ΔH)이 주로 사용된다. 만일 물질의 이동이 일어나지 않는다면 엔탈피 변화량은 주변 환경의 열에너지 변화량과 동일하다. 화학 물질에 대해 엔탈피라는 용어를 사용할 때에는 대부분 표준상태, 즉 1 바 (100 kPa) 부근의 압력과 25 °C (298 K) 부근의 온도를 상정한다.
1.2. 엔탈피의 특성
엔탈피는 다음과 같은 특성을 가지고 있다.
첫째, 엔탈피는 계의 내부 에너지와 부피 곱인 압력-부피 일의 합으로 정의된다. 즉, H = U + pV이다. 여기서 H는 계의 엔탈피, U는 내부 에너지, p는 계의 압력, V는 계의 부피를 나타낸다""
둘째, 엔탈피는 크기 성질로 계의 크기와 비례하여 그 값이 달라진다. 즉, 동일한 물질로 구성된 계라도 계의 크기에 따라 엔탈피가 변화한다""
셋째, 엔탈피는 상태함수이다. 이는 엔탈피 변화가 변화의 경로와 무관하고 오직 초기와 최종 상태에 의해서만 결정된다는 것을 의미한다. 따라서 엔탈피 변화는 등압 과정에서 측정될 수 있다""
넷째, 엔탈피 변화는 계의 온도와 압력의 함수이다. 즉, 엔탈피는 온도와 압력에 따라 달라지므로 실험 조건인 온도와 압력을 명시해야 한다. 일반적으로 표준 상태인 25°C, 1기압 하에서의 엔탈피를 사용한다""
다섯째, 엔탈피 변화는 흡열 과정에서 양의 값을, 발열 과정에서 음의 값을 가진다. 이는 에너지의 출입 방향을 나타낸다. 즉, 흡열 반응은 엔탈피 증가, 발열 반응은 엔탈피 감소를 의미한다""
이처럼 엔탈피는 계의 상태를 나타내는 중요한 열역학적 함수이며, 이러한 특성들이 화학 반응의 열역학적 분석에 활용된다.
1.3. 상태함수로서의 엔탈피
엔탈피는 화학 반응이나 물리적 변화에서 계의 상태를 나타내는 중요한 열역학적 양이다. 계의 엔탈피는 계의 내부 에너지와 부피에 의해 결정되며, 이는 상태함수로 특징지어진다.
상태함수란 경로에 무관하고 초기와 최종 상태만으로 그 값을 결정할 수 있는 함수를 의미한다. 엔탈피는 대표적인 상태함수 중 하나로, 계의 내부 에너지와 압력-부피 곱의 합으로 정의된다.
H = U + pV
여기서 H는 엔탈피, U는 내부 에너지, p는 압력, V는 부피를 나타낸다. 이처럼 엔탈피는 계의 내부 상태 변수들로 구성되어 있기 때문에, 계의 초기와 최종 상태만으로 엔탈피 변화를 계산할 수 있다.
계가 일정한 압력 하에서 변화할 때, 엔탈피 변화는 열역학 제1법칙에 따라 다음과 같이 나타낼 수 있다.
ΔH = ΔU + pΔV
...
참고 자료
https://www.scienceall.com/%EC%A4%91%ED%99%94-%EB%B0%98%EC%9D%91neutralization/
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A4%91%ED%99%94%EC%97%B4
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%94%ED%83%88%ED%94%BC
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B4%EC%9A%A9%EB%9F%89
일반 화학 실험, 강위경 외, 자유아카데미, 2018, 107~113p
일반화학실험,강위경외7인,자유아카데미,2016,p107-113
열린계 (naver.com)
Raymond chang, Chemistry, McGraw-Hill Education, 2015, (p246, p670, p696, p722)
Peter atkins, Physical chemistry, Oxford University Press, 2018, p42
’노르말 농도’, 사이언스올, https://www.scienceall.com/%EB%85%B8%EB%A5%B4%EB%A7%90-%EB%86%8D%EB%8F%84normality-%E6%BF%83%E5%BA%A6/
