화학실험 예비레포트 용해열과 과냉각 상태

소개

화학실험 예비레포트 용해열과 과냉각 상태

목차

1.Subject
2.Date :
3.Section & name :
4.Object .
5.Principle
6.Procedure
7.Reagent & Apparatus

본문내용

4.Object : 고체가 액체에 녹을 때 발생하는 용해열을 측정하고, 과냉각 상태를 관찰한다.
5.Principle :
1)물질의 상(phase)이 변화할 때는 주위로 열을 방출하거나 주위에서 열을 흡수한다. 상 변화에서 열이 방출되거나 흡수되는 것은 상 변화에 따라서 분자들 사이에서 작용하는 인력의 크기가 변해서 에너지의 차이가 생기기 때문이다.
2)마찬가지로 고체 상태의 물질이 물과 같은 용매에 녹는 경우에도 열이 방출되거나 흡수된다.
M(s) -> M(aq)
고체 물질이 녹을 때 나타나는 열을 용해열(heat of solution) △Hsol이라고 하며, 고체 상태의 물질과 용매에 녹은 상태의 물질 사이의 에너지 차이를 나타낸다.(엄밀하게는 △H는 엔탈피 변화량으로 에너지 변화량과 부피 변화에 의한 일(p△V)의 합이지만, 고체가 녹아서 액체가 되는 경우에는 부피 변화가 작기 때문에 그 차이는 무시할 수 있다.) 만약 용매에 녹은 상태가 더 안정하면 주위로 열을 방출하게 되고, 용매에 녹은 상태가 더 불안정하면 주위에서 열을 흡수하게 된다.
3)공유결합으로 단단하게 결합되어 있는 분자의 경우에는 용매에 녹게 되어도 원래 분자의 구조를 그대로 유지하기 때문에 에너지의 변화는 크지 않아서 용해열이 그렇게 크지 않다. 설탕을 무에 녹이더라도 온도 변화가 거의 없는 것은 바로 그런 이유 때문이다.
4)그러나 이온 결합을 하고 있는 소금과 같은 염 또는 전해질의 경우에는 그렇게 간단하지 않다. 고체 상태의 염에서는 양이온과 음이온 사이에 강한 인력이 작용해서 안정화되어 있다. 극성이 강한 물 분자들이 양이온과 음이온을 둘러싸서 상당히 안정화시키기 때문에 이온 결합을 하고 있는 염은 물에 잘 녹는다.
MX(s) -> M+(aq) + X-(aq)
그러나 양이온과 음이온들이 물속에서 안정화되는 정도는 이온이 가지고 있는 전하와 이온의 크기에 따라 매우 다양하기 때문에 고체 상태로 있을 경우보다 더 안정한 경우도 있고, 그렇지 않은 경우도 있다.

참고자료

· 없음