[열역학실험 1등 A+] 중화열

소개

"[열역학실험 1등 A+] 중화열"에 대한 내용입니다.

목차

1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Principle
5. Reagents & Apparatus
6. Procedure
7. Data sheet
8. Result
9. Discussion
10. Reference

본문내용

1. Title
중화열

2. Date
실험일 : 2024. 09.30

3. Purpose
강염기 1mol을 강산으로 중화시킬 때 발생되는 열량을 측정한다.

4. Principle
1) 25℃에서 묽은 용액 속에서 강염기 1 mol을 강산 1 mol로 중화시킬 때. 57,200 J의 열량이 발생하는 열을 중화열이라고 한다.
중화열 값은 보통 농도에서는 57,200 J보다 훨씬 작다. 중화반응을 정의하자면, 물보다 센 산의 수용액과 물 보다 센 염기의 수용액이 혼합되었을 때 일어나는 반응이며, 이 과정은 산과 염기의 화학 양론적으로 진행된다. 즉, 0.1 당량의 염기를 0.1 당량의 산으로 중화시키게 되며, 이번 실험에서는 중화열을 열량계를 이용하여 구하게 된다.
열량계란 계 내에서 방출 도는 흡수되는 열량을 측정하는 장치이며, 이 열량계에서 열과 온도 변화 사이의 관계는 열량계의 열용량으로 주어지게 된다. 열용량은 계의 온도를 1 K 변화시키는데 필요한 열(J)로 정의한다. 먼저 실험을 통해 열량계 자체와 용랙의 열용량을 구하게 된다.
이번 실험에서 사용하는 열량계인 Dewar Bottle은 내부에 진공장치로 되어 있어 주위와 열을 주고받는 일이 무시될 수 있으므로 단열 과정으로 간주할 수 있게 된다.

2) 화학에서 중화는 산과 염기가 서로 동등한 양으로 반응하는 화학 반응이다. 중화는 산과 염기 또는 알칼리 사이의 반응에서 사용되며 다음과 같이 표현할 수 있다.
xH_y A+yB(OH)_x→B_y A_x+xyH_2
이는 수용액에서 관련된 물질이 해리의 대상이 되어 물질이 이온화 상태를 변화시킨다는 것을 의미한다. 또한 위 표현에서 화살표 기호 → 는 반응이 완료되었기에, 즉 중화가 정량적 반응이기에 사용된다고 할 수 있다. 보다 일반적인 정의는 Br∅nsted-Lowry 산-염기 이론을 기반으로 하게 된다.

참고자료

· Equivalent (chemistry) - Wikipedia
· Neutralization (chemistry) - Wikipedia
· Enthalpy of neutralization - Wikipedia
· Calorie - Wikipedia
· Heat capacity - Wikipedia
· Calorimeter - Wikipedia
· Specific heat capacity - Wikipedia
· 수산화 나트륨 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)
· 물리계 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)
· 열역학 제0법칙 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)
· Chemical equilibrium - Wikipedia
· Oxonium ion - Wikipedia
· Hydronium - Wikipedia
· 산 염기 중화반응에 따른 부피 증가의 원인 탐구/박현미, 서정쌍. 정대홍/ 2007.08/ 한격현장과학교육학회/ 현장과학교육/ 5-11pg
· Brønsted–Lowry acid–base theory - Wikipedia