전지 반응과 엔트로피 측정 실험 보고서(일반화학 실험), A+ 보고서, 과학기술원

소개글

과학기술원에서 일반화학 실험 중 전지 반응과 엔트로피 측정 실험 보고서입니다. 2018년 2학기에 A+를 받았고 믿고 쓰셔도 됩니다.

목차

Ⅰ. 실험목표

Ⅱ. 실험 이론 및 원리
가. 엔탈피
나. 엔트로피
다. 깁스 자유에너지
라. 갈바닉 전지(Galvanic Cell)
마. 깁스자유에너지와 기전력의 관계(Nernst Equation)

Ⅲ. 실험방법

Ⅳ. 기구 및 시약

Ⅴ. 실험 결과
가. 화학반응식
나. 전지의 전압 변화
다. 자유에너지 변화 계산

Ⅵ. 오차의 원인과 고찰
1. 오차의 원인
2. 고찰(과제)

Ⅶ. 결론

Ⅷ. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 실험목표
모든 화학 반응은 엔탈피뿐만 아니라 엔트로피의 변화도 수반하게 된다. 엔트로피 는 반응의 자발성을 이해하는 데 매우 중요한 요소로 이는 열역학 제2법칙을 통해 증명된다. 반응의 자발성은 엔탈피 변화와 엔트로피 변화의 복합 관계에 의하여 결정되며 이는 깁스 자유에너지로 표현된다. 어떤 화학반응에서 실제 엔트로피 변화를 직접 측정하기는 어렵지만 깁스 자유에너지 변화를 측정함으로써 간접적으로 어떤 화학반응의 엔트로피 변화를 계산할 수 있다.

본 실험은 복합적인 이론의 이해를 필요로 한다. 엔트로피와 깁스 자유에너지의 관계를 이용하여 전지 반응의 깁스 자유에너지 변화를 측정하여 화학반응의 엔트로피 변화를 계산하게 된다.

Ⅱ. 실험 이론 및 원리

가. 엔탈피
엔탈피는 열역학적 계에서 뽑을 수 있는 에너지로 내부에너지와 계가 일을 하는 에너지의 합으로 표현된다.

<중 략>

2. 고찰(과제)
가. 엔트로피가 증가하는 화학반응, 엔트로피가 감소하는 화학반응의 예를 각각 한 가지씩 들어보자.
엔트로피가 증가하는 화학반응은 물질의 상태 변화 즉 얼음이나 물과 같은 고체와 액체 상태가 수증기와 같은 기체 상태로 상이 변하는 화학반응일 때 엔트로피가 증가한다. 또한 이온성 고체의 융해 과정에서도 엔트로피가 증가한다.
보통 이온화 과정이 물에 의한 수화 과정보다 우세하므로 용해 반응의 전체 엔트로피는 증가한다. 화학반응에서 화학반응 후 분자 수가 많아지면 엔트로피가 증가하고 온도가 높아지면 분자의 운동에너지가 증가함으로 엔트로피가 증가한다.
엔트로피가 감소하는 반응은 중화반응이 있다. 중화반응은 와 가 만나 물을 형성하는 반응으로써 반응전의 몰 수보다 반응 후의 물수가 더 작아 엔트로피가 감소한다.

나. 일반적인 전지 반응에서 엔트로피 변화는 양의 값일까, 음의 값일까? 이유를 설명해보자
온도가 상승할 때 기전력도 상승하면 엔트로피는 양의 값을 가진다. 전지 반응은 자발적으로 일어나므로 음수 값을 가진다. 엔탈피가 양수인 흡열인 반응이..

<중 략>

참고 자료

David W. Oxtoby, 『Principles of Modern Chemistrty, 7th e/d, CENGAGE Learning, p.800~855