일반화학실험3-엔탈피측정

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최초 등록일
2018.03.21
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2014.06
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목차

1.Title
2.Introduction
3.Principle&Theory

본문내용

1.Title:엔탈피측정
2.Introduction:산과 염기의 중화반응을 이용해서 엔탈피가 상태함수임을 확인한다.
3.Principle&Theory:
대부분의 화학반응은 일정한 부피보다는 일정한 압력(대기압) 조건에서 수행한다. 따라서 일정 압력 하에서 전달되는 열 q를 내부에너지 U와 유사한 어떤 상태 성질 (상태함수)과 결부시키는 것이 바람직하다.
엔탈피를 잘 이해하기 위해서는 열·일·에너지에 대한 내용을 되돌아 보는 것이 필요하다. 계의 상태가 변하면 계에서 주위로 또는 주위에서 계로 열과 일이 이동한다. 계가 받은 열(Q)과 계에게 해준 일(W)의 합을 계의 에너지 변화량(ΔU)이라고 한다
ΔU=Q+W
이것이 열역학 제1법칙이다. 일에는 전기적 일, 기계적 일 등 여러 가지가 있으며, 그중에서 외부 압력(P)에 대해 계의 부피(V)가 변하면, 이 경우에도 일이 관여한다.
이때, 계에 해준 일(W)은 -PΔV로 표현할 수 있다.
W=-PΔV
만약 계에 외부 압력에 대해 부피가 변하는(P-V) 일 외에 다른 일이 없다면, 열역학 제1법칙은 ΔU = Q - PΔV가 된다. 부피가 일정하게 유지되면서(ΔV=0) 계의 상태가 변하면 에너지 변화량 ΔE는 흡수한 열량(QV)과 같다 (ΔU = QV).
일정한 압력아래에서 일어나는 물리•화학적 변화에서 출입하는 열량을 알기 위해서는 엔탈피의 도입이 필요하다.엔탈피(H)는 에너지(U)에 압력(P)과 부피(V)의 곱을 더한 것으로 정의한다.
H=U+PV(H:엔탈피U:에너지P:압력V:부피)
따라서 엔탈피 변화량 ΔH는 ΔH = ΔU+ Δ(PV)라 할 수 있다. Δ(PV)는 (PΔV + VΔP)로 쓸 수 있고, P-V 일 이외의 다른 일이 관여하지 않는다면, ΔU = Q - PΔV 이므로, 이 경우 ΔH는 다음과 같이 된다.
ΔH=Q+VΔP
따라서 일정한 압력(ΔP = 0) 하에서 일어나는 물리∙화학적 변화에서 흡수한 열량()은 엔탈피 변화(ΔH)와 같다

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