1. 목적산과 염기의 중화반응을 이용해서 엔탈피가 상태함수임을 확인한다. 2. 이론 및 과제조사↽상태함수주어진 조건까지 도달한 과정에는 상관없이 계의 현재 상태 또는 조건에만 의존하는 함수ex) 에너지, 온도, 압력, 부피 ↽계 •계: 우리가 관심을 갖는 우주의 특정한 부분•주위- 계를 제외한 우주의 나머지 부분- 계가 에너지 및 물질을 주고 받을 수 있는 부분•계 + 주위 = 우주•열린계: 계와 주위 사이에서 에너지와 물질을 교환할 수 있는 계•닫힌계: 계와 주위 사이에서 에너지는 교환할 수 있으나 물질은 교환할 수 없는 계•고립계: 계와 주위 사이에서 에너지와 물질 모두 교환할 수 없는 계 ↽발열 과정주위로 열 에너지가 이동ex) 2H2(g) + O2(g) —> 2H2O (l) + 에너지 ↽흡열 과정주위에서 계로 열이 공급되는 과정ex) 에너지 + 2HgO(s) —> 2Hg + O2(g) ↽내부 에너지 - 그 계를 이루고 있는 모든 입자의 퍼텐셜 에너지와 운동 에너지의 합- 주위와 일과 열을 주고 받음으로써 계의 내부 에너지 변화ΔE = q + w (계 - 주위 사이의 열 교환: q, 계가 한 일의 양: w)<중 략>3. 실험 기구 및 시약 조사↽기구눈금실린더, 온도계, 저울, 열량계, 비커↽시약0.25M HCl, NaOH(s), 0.5M NaOH, 0.5M HCl
1. 목적순수한 철을 황산으로 산화 반응시켜 이온성 화합물인 황산철(II)을 제조한다.황산철 염을 물과 에탄올의 용해도 차이를 이요한 결정화법으로 분리한다. 2. 이론 및 과제조사↽산화 환원 반응 - 산화: 전자를 잃는 반응, 산소를 얻는 반응, 수소를 잃는 반응 -> 산화수 증가- 환원: 전자를 얻는 반응, 산소를 잃는 반응, 수소를 얻는 반응 -> 산화수 감소 <중 략>↽산화수: 산화-환원을 전자의 주고받음으로 설명하기 위해 물질 속의 원자에 다음과 같은 약속에 의해 주어지는 정수- 자유 상태에 있는 원자의 산화수: 0- 하나의 원자로 이루어진 이온에서의 산화수는 이온 전하와 동일- 화합물 안의 모든 원자의 산화수의 합은 0- 다원자 이온에서 구성원자들의 산화수의 합은 그 이온의 전하와 동일- 수소의 산화수: 금속과 결합하지 않으면 +1, 금속과 결합하면 -1- 산소는 화합물에서의 산화수가 보통 -2 ↽결정화 방법1) 증발작용- 용매의 증발에 의해 과포화 생성. 용해도가 온도에 거의 영향을 받지 않을 경우 용매를 증발시킴으로써 과포화 유도한다.2) 냉각법- 간접적인 열 교환을 통해 용액을 냉각시켜 과포화를 생성. 용해도가 온도와 비례하므로 용액의 온도를 낮추어서 과포화를 유도한다.
1. 목적KMnO4와 H2O2의 산화-환원 반응을 이용하여, H2O2의 농도를 결정한다. 2. 이론 및 과제조사↽산화전자를 잃는 반응 - 산화수 증가↽환원전자를 얻는 반응 - 산화수 감소↽산화제다른 물질을 산화시키는 물질, 자신은 환원됨↽환원제다른 물질을 환원시키는 물질, 자신은 산화됨↽산화 - 환원 반응 - 물질간의 전자 이동으로 산화와 환원 반응이 동시에 일어난다.- 전자를 잃는 쪽은 산화, 전자를 얻는 쪽은 환원된다.- 잃은 전자수와 얻은 전자수는 항상 같다.↽산화수하나의 물질 내에서 전자의 교환이 완전히 일어났다고 가정할 때, 물질을 이루는 특정 원자가 전자를 잃거나 얻어진 가상의 전하수 <중 략>↽당량수산화/환원에 관여한 전자의 mol수↽표준 물질시료의 성분을 분석할 경우 기준이 되는 순수한 물질↽표준 용액농도가 정확하게 확인된 표준 물질↽적정표정의 한 수단으로 일정부피의 미지농도 시료용액을 정확한 농도를 알고 있는 표준용액과 반응시키고, 소비된 표준용액의 부피로부터 미지시료용액의 농도를 알아내는 부피분석법↽표정농도를 정확히 알고 있는 표준용액을 이용하여 미지시료용액의 농도를 정확하게 정하는 것↽당량점반응물질이 당량만큼 반응하는 지점 (이론값)↽종말점적정이 끝나는 지점 (실험값)* 당량점과 종말점은 항상 일치하지는 않음<종말점 결정방법>1) 지시약을 사용하는 경우: 요오드 적정법요오드는 높은 표준 환원 전위를 가진 물질과 반응하면 산화제로서 작용하므로 요오드를 표준용액으로 사용하여 정량 (지시약: 녹말, 클로로포름)2) 지시약을 사용하지 않는 경우: 과망간산법산성용액에서 MnO4-(보라색) 이온이 Mn2+(무색) 이온으로 환원되면서 확인3) 전기적인 방법: 전위차 적정법시료 용액 속에 담가진 두 전극 간의 전위차의 변화를 통해 종말점 확인
1. 목적KClO3의 열분해 반응을 통해 발생하는 산소기체를 통해 기체의 상태를 기술하는데 필요한 기체상수를 결정한다. <중 략>↽촉매 - 반응에서 소모되지 않으면서 반응 속도를 증가 또는 감소시키는 물질- 정촉매: 활성화 에너지를 감소시켜 반응속도 증가- 부촉매: 활성화 에너지를 증가시켜 반응속도 감소- 활성화 에너지: 반응을 일으키기 위해 필요한 최소한의 에너지↽돌턴의 분압법칙 - 압력 및 온도가 같은 기체를 같은 온도, 같은 압력에서 혼합하면, 이 혼합물의 부피는 각 성분 기체의 부피의 합과 같다.- 이때, 혼합 기체 내에서 각 성분 기체가 가지는 압력 즉 분압의 합은 혼합 기체가 나타내는 압력(전압)과 같다.- 각 성분의 분압의 비는 각 성분의 몰 분율의 비와 같다. ↽산소기체의 압력 - 대기압( 1 atm, 760 mmHg)- 수면의 높이를 같게 하여 집기병 안의 압력이 대기압과 같게 한다. (위치에너지를 같게 함으로써 계의 평형을 유지한다.) 산소기체의 압력 + 수증기압 = 대기압—> 발생된 산소기체의 압력 = 대기압 - 수증기압3. 실험 기구 및 시약 조사 ↽기구시험관, 집기병, 250 mL 비커, 메스실린더, 버너, 고무호스, 고무마개, 온도계, 클램프, 파라필름, 구부러진 유리관, 끝이 뾰족한 유리관, 핀치 클램프, 스탠드
1. 목적쉽게 액화하는 화합물의 분자량을 이상기체 상태방정식을 이용하여 구한다2. 이론 및 과제조사↽ 원자량- 탄소의 동위원소 가운데 질량수 12인 탄소를 정확히 원자량 12로 정의하며, 다른 원소의 원자량은 에 대한 상대적인 무게비 값으로 나타낸다. - 단위: amu(atomic mass unit) ex) 1H = 1 2H = 2 14N = 14↽분자량 - 분자를 구성하는 원자들의 원자량(amu 단위)의 합으로 나타낸다.ex) H = 1, O = 16 => H2O = 18ex) 이산화탄소 CO2의 분자량 구하기:C = 12 amu, O = 16 amu —> 12 * 1 + 16 * 2 = 44 ↽몰질량 - 어떤 원자(또는 분자)의 개수가 1mol 일 때 그 질량을 가리키는 단위, 아보가드로수만큼에 해당하는 원자 또는 분자의 질량- 국제단위계 단위는 kg/mol 이지만 일반적으로 g/mol을 단위로 사용ex) 메테인 CH4의 몰질량 구하기:C = 12.01 g/mol, H = 1.008 g/mol —> 12.01 g/mol * 1 + 1.008 g/mol * 2 = 16.04 g/mol ↽아보가드로수 - 어떤 물질 1mol에 해당하는 양에 담겨 있는 그 물질을 구성하는 입자의 개수- 6.02214076 * 1023mol−1