[화학과 수석의 A+ 레포트][조교피드백 포함] 반응열의 측정과 Hess의 법칙 (일반화학실험)

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적

고체 수산화나트륨과 염산의 중화 반응을 한 단계 및 두 단계로 진행시켜 각 단계의 반응열을 측정하고 Hess의 법칙을 확인한다.

2. 이론

실험실에서 대부분 화학반응은 일정한 압력 하에서 이루어지므로 반응열은 엔탈피와 같게 된다. 화학 변화가 진행되는 동안에 발생 또는 흡수된 열량, 즉 반응열은 반응 전의 물질의 종류 및 상태와 반응 후의 물질의 종류 및 상태만 같으면 반응 경로에는 관계없이 항상 일정하며, 이것을 Hess의 법칙이라고 한다. 이 Hess의 법칙은 엔탈피가 반응 경로와는 무관한 상태 함수이기 때문에 성립되는 법칙이며, 열역학 제 1법칙의 결과이다.
고체 수산화나트륨과 염산과의 중화반응을 반응식으로 나타내면 다음과 같으며, 여기서 TRIANGLE H _{1}은 이 반응의 반응열이다.

NaOH(s)`+`H ^{+} (aq)`+`Cl ^{-} (aq)` REL rarrow {TRIANGLE H _{1}} {} ``H _{2} O(l)`+`Na ^{+} (aq)`+`Cl ^{-} (aq) (1)

이 반응을 다음과 같이 두 단계로 일어나게 할 수 있다. 즉 고체 수산화나트륨을 물에 녹여 NaOH 수용액을 만들고, 이것을 염산으로 중화한다.

NaOH(s)`+`H _{2} O` REL rarrow {TRIANGLE H _{2}} {} `Na ^{+} (aq)`+`OH(aq) (2)

Na ^{+} (aq)`+`OH(aq)`+`H ^{+} (aq)`+`Cl ^{-} (aq)` REL rarrow {TRIANGLE H _{3}} {} `H _{2} O(l)`+`Na ^{+} (aq)`+`Cl ^{-} (aq) (3)

여기서 TRIANGLE H _{2} 및 TRIANGLE H _{3}는 각각 두 반응에 대한 반응열이다.
반응식 (2)와 반응식(3)을 더하면 반응식 (1)이 된다. 따라서 각 반응열 사이에서도 다음과 같은 Hess의 법칙을 만족시키는 관계가 성립된다.

TRIANGLE H _{1`} =` TRIANGLE H _{2} `+` TRIANGLE H _{3}

참고자료

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