서울대학교 일반 화학 실험 헤스의 법칙 리포트

소개

서울대학교 화학실험 A+ 받은 자료입니다!

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Data&Results
4. Discussion
5. Reference

본문내용

Abstract
엔탈피는 물질 속에 축적된 열에너지로서 물질마다 고유한 양을 가지며 일정한 압력에서 화학반응의 열 출입을 결정한다. 또한 각 물질의 엔탈피를 알아야만 화학반응에서 열이 얼마나 발생하는지 예측할 수 있으며 반응물과 생성물의 엔탈피를 알면 엔탈피변화를 계산할 수 있게 된다.
헤스의 법칙은 총 열량불변의 법칙을 말하며 화학 반응 시 수반되는 에너지의 변화량은 반응전후의 물질의 종류 및 상태가 같으면 경로에 관계없이 항상 일정하다. 즉, 에너지 변화량은 엔탈피 변화의 합을 말하며 엔탈피가 상태함수라는 성질을 이용한다. 상태함수란 열역학에서 평형상태에 있는 물질계의 상태를 표현하는 물리량 중 그 상태에 고유한 함수로, 경로에 상관없이 현재의 상태만으로 결정되는 함수를 말한다. 실험적으로 직접 측정키 어려운 반응열은 헤스의 법칙을 이용한다면 간접적으로 측정할 수 있다. 일정한 압력에서 ΔH=q이고, q=McΔT 이므로, 위의 각 반응에서의 온도 변화를 측정하면 ΔH를 구할 수 있다.

<중 략>

이번 실험은 수산화 나트륨과 염산의 중화반응을 단계별로 진행시켜 각 단계의 엔탈피를 측정하여 헤스의 법칙이 상태함수임을 확인하는 실험이었다. 일단 각 반응에서 나타나는 온도변화를 측정하고 이를 이용하여 각 반응의 열량을 구하여 열량이 엔탈피값과 비례한다는 성질을 이용하여 따로 바꾸어 나타내지는 않았다. 엔탈피는 상태함수로서 H = E + PV 로 정의된다. 일정압력에서 반응할 때 압력과 부피에 의한 일만 생각하면 W=-PΔV 이고, 내부에너지 변화는 ΔE = q + W =q -PΔV 이다. 위의 식은 다시 q= ΔE+PΔV 로 정의된다. q를 엔탈피와 관계지으면 엔탈피 변화(ΔH)는 ΔH = ΔE + Δ(PV) 이고 압력이 일정하면 ΔH = ΔE + PΔV 이 된다. 이를 정리하면 q= ΔH가 된다. 즉 일정 압력 조건에서 발생하는 엔탈피 변화는 열의 형태로 나타나는 에너지의 변화이다.

참고자료

· Ch. 7 Thermodynamic Process & Thermochemistry, p.p. 220-228
· Encyber 두산세계백과