[화학실험] 헤스의 법칙(엔탈피 측정과 상태 함수)

최초 등록일
2008.11.13
최종 저작일
2008.09
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헤스의 법칙을 이용하여 엔탈피 측정과 상태 함수에 대한 정리

목차

1. Abstract

2. Results and Data

3. Discussion

본문내용

단계에서의 반응열을 합하면 반응 전체에서 일어나는 반응열과 같게 된다. 다시 말해, 화학 변화가 일어나는 동안에 발생하는 또는, 흡수하는 열량은 반응 전의 물질의 종류와 상태 및 반응 후의 물질의 종류와 상태가 결정되면 반응의 경로와 관계없이 일정하다. 이것을 헤스의 법칙이라고 하는데, 이를 응용하여 실험적으로 구하기 어려운 반응식의 반응열을 계산에 의해 이론적으로 구할 수 있다.
실험 : 헤스의 법칙
수산화 나트륨과 염산의 반응을 단계별로 진행시켜 각 단계의 엔탈피를 측정하고 헤스의 법칙이 상태 함수임을 확인한다.
●실험 원리
과 의 반응은 산과 염기의 중화 반응의 대표적인 예라고 할 수 있다. 이번 실험에서는 이러한 반응에서 발생되는 중화열, 즉 산의 1mol과 염기의 1mol이 중화하여 1mol을 생성할 때 발생하는 열량을 이용하여 엔탈피를 측정한다.
,
알짜 반응식 :
(참고, 이번 실험의 이론적인 엔탈피 변화량 )
한 단계의 과 의 중화 반응에서 반응열을 라 하고 다음과 같이 쓴다.
,
그리고 이 반응을 두 단계로 나누어 일어나게 하여 반응열을 측정한다. 먼저 고체 수산화 나트륨을 물에 녹여서 수용액을 만들고 그 과정에서 발생하는 용해열(어떤 용질 1mol을 용매에 녹일 때 출입하는 열) 를 측정한다. 그 다음 그 수용액을 염산으로 중화시켜 중화열 을 측정한다.
,
,
헤스의 법칙에 따라서 한 단계의 반응과 두 단계의 반응에서 엔탈피 간의 다음과 같은 관계가 성립된다.
그리고 각각의 반응에서 방출된 열은 수용액과 비커로 이루어져 있는 열량계에 의해 흡수된다. 수용액의 무게를, 비커의 질량을라고 할 때, 열량계의 온도 변화가 라고 하면, 열량계가 흡수한 열량 를 다음과 같이 쓸 수 있다.

참고 자료

없음

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