용해열+측정 예비

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험에서는 커피-컵 열량계가 아닌 열이 밖으로 빠져나가지 않는 봄베 열량계를 활용하여 정확한 온도 변화를 측정한다. 실험에서 초기 증류수만 있을 때의 온도를 측정하고, 용질인 염화칼슘 CaCl2 와 질산암모늄 를NH3NO3 각각 넣어 시간 따라 열량계의 온도를 측정한다.

<중 략>

2. 바탕 이론
①용해
용액은 용질과 용매로 구성되어 있다. 본 실험에서는 용매를 증류수로 사용하고, 용질을 염화칼슘 CaCl2 와 질산암모늄 NH3NO3로 사용한다. 이때, 용질이 용매에 균일하게 섞이는 현상을 용해라고 한다. 용액 내에 녹아진 용질 입자의 크기에 따라 각각 용액, 콜로이드, 서스펜션이라고 칭하고, 본 실험에서는 용질이 완전 용해되었기 때문에, 용액으로 볼 수 있다. 용질이 고체일 때, 용해에 영향을 주는 원인은 크게 용액을 구성하는 용질과 용액 간에 상호작용의 세기와 반응 시 용액이 만들어지는 온도가 있다.

1)용질과 용액 간에 상호 인력
본 실험에서 사용하는 용질은 극성 분자이다. 따라서 대부분 극성 분자의 경우 용매인 물에 잘 용해되는 특성을 가지고 있다. 하지만 모든 물질이 물에 녹는 특성을 가지고 있는 것은 아니다. 용해 과정에서 크게 용질을 구성하는 분자 간에 인력과 용질과 용매 간에 인력이 크게 작용한다. 분자 간의 인력의 세기는 이온결합>수소결합>쌍극간의 힘>분산력 순으로 작용한다. 용해 과정에서 용질을 구성하는 분자와 용매인 물 분자간에 인력이 상대적으로 용질을 구성하는 분자 간에 인력보다 클 경우, 고체 용질을 물에 용해가 잘 일어날 것이다. 이와 같은 특성은 과 같은 고체에서 자주 일어난다. 하지만 용질을 구성하는 +,- 분자 간에 인력이 물과 용질 간의 인력보다 상대적으로 클 경우, 물에 대한 용해도는 매우 낮아진다. 이러한 특성은 와 같은 용질에서 확인 할 수 있고, 이는 모든 이온성 용질이 물에 잘 용해되는 것을 아니라는 것을 알 수 있다.

참고 자료

William L. Masterton, 2013, 일반화학, 사이플러스, p244~p268, p322~p338
Silbey, 2005, 물리화학, 자유 아카데미, p34~p73
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Smith, 2015, 유기화학, 카오스북, p207~p228
‘화공 기초 이론 및 실험 2‘ 실험노트
안전 보건 공단 화학 물질 정보, MSDS