(예비,결과) 엔탈피의 측정

소개

이 레포트는 일반화학실험 재수강생이 쓴 레포트입니다.
학교 도서관에서 자료를 찾아가며 썼기 때문에 principle이 알차고요,
실험고찰도 정말 단순히 감상문이 아니라 원리 중심으로 썼습니다.
A+ 받은 레포트입니다.
이 자료보시고 꼭~ 좋은 학점 받으시길 바래요~

목차

1. subject
2. object
3. principle
4. Data & Result
5. Discussion
6. Reference

본문내용

1. subject : 엔탈피의 측정

2. object : 산과 염기의 중화 반응을 이용해서 엔탈피가 상태함수 임을 확인한다.

3. principle

① 상태함수
열역학에서는 계의 상태변화를 연구하는데, 계의 상태는 물질의 조성, 에너지, 온도, 압력, 부피와 같이 관련되어 있는 모든 거시적인 성질의 값에 의하여 정의된다. 에너지, 온도, 압력, 부피, 온도를 상태함수라고 하며, 이것은 주어진 조건까지 도달한 과정에는 상관없이 계의 상태에 의해서만 결정되는 성질 들이다. 다시 말하면, 계의 상태가 변 할 때 임의의 상태 함수가 변화하는 크기는 계의 초기 상태와 최종상태에만 관련이 있고, 그 변화가 일어나는 과정에는 무관하다는 것이다. 일정한 양의 기체에 대한 상태는 그 기체의 부피, 압력 및 온도에 의해서 특정 지어진다. 초기상태가 2atm ,300K, 1L 인 기체를 생각해 보자. 일정한 온도에서 기체의 압력이 1atm 으로 감소하는 어떤 과정을 가정해보자. 보일의 법칙에 의하면 부피는 2L로 증가해야 한다. 그 결과 최종 상태는 1atm, 300K, 2L 에 해당한다. 부피 변화는 다음과 같다.
⧍V = Vf - Vi = 2L -1L =1L
어떤 과정을 거쳐서 최종상태에 도달하든 간에 부피 변화는 항상 1L이다. 그래서 기체의 부피는 상태함수 이다.

② Hess의 법칙
엔탈피는 상태함수 이므로 초기 상태에서 최종상태로 갈 때의 엔탈피 변화는 정도에 무관하다. 이는 어떤 반응물이 어떤 특정한 생성물로 변 할 때 엔탈피의 변화는 그 반응이 한 단계로 진행되거나 또는 여러 단계로 진행되어도 같다는 것을 뜻한다. 이것을 Hess의 법칙이라고 한다.
질소를 산화시켜 이산화질소를 만드는 반응을 예로 들어 설명하겠다.
전체반응을 한 단계로 쓸 수 있으며, 이 때 엔탈피 변화를 ⧍H₁이라 하자.
N₂(g) +2O₂(g) ------>2NO₂(g) , ⧍H₁= 68KJ
이 반응은 실제로 두 단계로 진행된다. 각 단계의 엔탈피 변화를 ⧍H₂와 ⧍H₃로 나타내자.
N₂(g) + O₂(g) ------> 2NO (g) ⧍H₂= 180KJ
2NO (g) + O₂(g) ------>2NO₂(g) ⧍H₃= -112KJ
알짜반응 : N₂(g) +2O₂(g) ------>2NO₂(g) ⧍H₂+ ⧍H₃= 68KJ
두 단계의 합이 전체 반응이 되어 다음 관계가 성립된다.

참고자료

· 일반화학 /Raymond Chang / 자유아카데미 /p227, p121~130
· 일반화학 E.Z/ 두현기/ 군자출판사 /p 304~305
· 대학화학 /일반화학교재연구회 /자유아카데미 /p715~718
· 일반화학 제 4판 /일반화학교재연구회 /자유아카데미 / p303