산-염기 중화반응 및 열량계를 이용한 중화열 측정 실험 레포트

소개

산-염기 중화반응 및 열량계를 이용한 중화열 측정 실험 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적 및 이론
2. 실험 기구 및 순서
3. 실험 결과
4. 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적 및 이론
- 실험 목적
산-염기 반응인 중화반응에 대해서 이해하고 강염기와 여러 가지 산들과의 반응을 통해 발생되는 열을 측정해본다.

- 실험 이론
*산(acid)
물에 녹았을 때 pH가 7보다 낮은 물질로 물에 녹아 이온화하여 수소 이온 H+를 내놓는다. 전해질이며 보통 신맛이 나고 염기와 중화반응하며, 일부 금속과 반응하여 H2를 발생시킨다.
- 아레니우스 산 : 물에 녹아 H3O+ 농도를 높이는 물질
- 브뢴스테드-로우리 산 : 다른 화합물에 양성자(H+)를 주는 화합물
- 루이스 산 : 전자쌍을 받는 화학종

*염기(base)
수용액에서 OH-를 내거나 H+를 흡수하는 성질로 알칼리라고 부르며 산에 대응해 중화하여 물과 염을 만든다. 보통 쓴 맛이 나고, 단백질을 녹이는 성질이 있다.
- 아레니우스 염기 : 물에 녹아 OH-와 B+로 전리되는 물질
- 브뢴스테드-로우리 염기 : 수소이온(H+)을 받는 분자 또는 이온
- 루이스 염기 : 전자쌍을 주는 화학종

*중화반응(neutralization reaction)
산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 반응이다. 산은 아레니우스 이론에 의하면 수용액 중에서 해리하여 를 생성하고 염기와 반응하여 염을 만드는 물질이며 염기는 수용액 중에서 해리하여 를 생성하고 산과 반응하여 염을 만드는 물질이다. 보다 넓게 브뢴스테르-로우리 산 염기 개념이나 루이스 산 염기 개념을 적용하여 수용액 뿐만 아니라 더욱 넓은 범위에서 설명할 수 있다. 중화반응의 알짜반응은 이며 수소이온과 수산화이온 각각 1몰이 반응하여 1몰의 물을 만드는 경우의 중화열은 55.90kJ이다. 즉 중화반응은 55.90kJ/mol의 중화열을 낸다고 말할 수 있다.

*엔탈피(enthalpy)
일정한 압력 하에서 물질 속에 저장된 에너지를 정량화한 열역학 특성함수의 하나이다. 기호는 H로 나타내며 대기압이나 수압과 같이 압력이 작용하는 열역학계에서 다루어진다.

참고자료

· Peter Atkins, (2019) Atkins' Physical Chemistry, 10th Edition, Oxford University Press
· McCabe L. Warren, (2017) McCabe의 단위조작, 7th Edition, McGraw Hill Education
· Smith, Janice Gorzynski, (2016) Organic Chemistry, 5th Edition, McGraw-Hill Education
· [네이버 지식백과] 헤스의 법칙 (Basic 고교생을 위한 화학 용어사전, 2002. 9. 30., 서인호)
· [네이버 지식백과] 열용량 [heat capacity, 熱容量] (두산백과 두피디아, 두산백과)
· [네이버 지식백과] 중화반응 [neutralization reaction, 中和 反應] (두산백과 두피디아, 두산백과)