[자연과학] 일반화학실험 - 헤스의 법칙

1. Abstract and Introduction 실험 목적 이번 실험은 산과 염기의 중화 반응을 이용하여 엔탈피(ΔH, Enthalpy)가 상태 함수임을 알아보고, 헤스의 법칙이 실제로 성립함을 확인해 보고자 하는 실험이다. 먼저 실험 A에서는 고체 수산화나트륨과 염산을 반응시켜 염화나트륨과 물이 생성되는 과정에서의 반응열 (ΔH1)을 측정하고, 실험 B에서는 고체 수산화 나트륨의 융해열(ΔH2)를 측정한다. 그리고 실험 C에서는 수산화 나트륨 수용액과 염산의 반응에서 생성되는 반응열(ΔH3)을 측정한다. 즉, 이 실험의 목적은 고체 수산화 나트륨과 염산의 중화반응을 1단계 또는 2단계로 진행시켜 각 단계의 반응열을 측정하고 헤스의 법칙을 확인하는 것이다. 실험 원리 1.2.1 헤스의 법칙 (Hess’s Law of Heat Summation) 화학반응에서 반응열(反應熱)은 그 반응의 시작과 끝 상태만으로 결정되며, 도중의 경로에는 관계하지 않는다는 법칙으로 1840년 G. H. 헤스에 의한 열화학의 기초적 실험에 의하여 발견되었다. 이런 사실로부터 반응열을 직접 측정하는 것이 곤란한 경우라도, 다른 화학반응식의 조합에 의하여 그 반응열을 산출할 수 있다. 예를 들면, 메탄 CH4가 C ＋ 2H2 → CH4에 의하여 합성 되었을 때의 반응열은 다음 3가지 반응식에 의하여 구할 수 있다. : 2H2 ＋ O2 → 2H2O (2) : C ＋ O2 → CO2 (3) : CH4 ＋ 2O2 → CO2 ＋ 2H2O 즉, (1) ＋ (2) － (3)에 의하여 C ＋ 2H2 → CH4 의 반응식이 구해지며, 반응열도 동시에 구할 수 있다. 이 법칙은 나중에 에너지보존법칙의 한 형태인 것이 알려져 총열량 보존의 법칙이라고도 한다. 1.2.2 엔탈피 (Enthalpy) 엔탈피는 용량물성으로써 H 〓 U + PV` 여기서 H 〓 엔탈피 (Enthalpy) (kJ/kg) U 〓 내부 에너지 (Internal Energy) (kJ/kg) P …
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