[자연과학] 일반화학실험 - 엔탈피 측정

1. 목적 산과 염기의 중화 반응을 이용하여 엔탈피가 상태함수임을 확인한다. (핵심개념: 엔탈피, 상태함수, 헤스의 법칙, 반응열, 생성열) 2. 이론 1) 열역학 제1 법칙에 의한 에너지 U와 엔탈피 H에 대한 정의 a. dU〓qv 여기서 qv는 부피가 일정할 때 흡수하거나 방출한 열. 〓` dU는 일정한 부피를 가진 밀 폐 용기 내에서 화학 반응을 진행시키고, 그때 열량계 온도 변화를 측정하여 열을 계산 함으로써 구함 b. 흔히 화학 반응은 일정한 부피에서가 아니라 일정한 압력 하에서 일어나게 된다. 이 런 조건에서의 열은 d(U+PV)〓qp식으로 바꾸어 쓸 수 있다. 여기서 qp는 압력이 일정 할 때 흡수하거나 방출한 열을 뜻하며 U+PV는 열역학에서 자주 등장하는 형태이므로 dH로 정의하기로 한다. 이 때 액체와 고체만 포함된 반응에서는 부피 변화가 아주 작 기 때문에 근사적으로 dH〓dU로 표시가 가능하다. c. 기체가 발생 또는 소모되는 반응에서는 dH와 dU는 크게 다를 수 있다. 2) 엔탈피 변화와 발열 흡열 반응 a. 엔탈피 변화량〓H생성물-H반응물 b. 발열 반응 dH` 0 c .흡열 반응 dH` 0 3) Hess 의 법칙 화학 반응식에 있어서 반응물과 최종 생성물의 종류와 상태가 같다면 반응 경로에 상관 없이 반응 열이 같다. 〓` 일어나기 어려운 반응의 반응열 구할 때 이용 4) 표준 몰 생성 엔탈피 표준 상태에서 생성물 1mol 생길 때 엔탈피 변화 반응물의 결합 엔탈피와 생성물의 결합 엔탈피 차이로써 구할 수 있다. dH〓(반응물의 전체 결합을 해리하기 위해 사용된 에너지)-(생성물의 전체 결합을 형성함으 로써 방출한 열에너지) 5)평균 몰결합 엔탈피 참고표 6) 표준 몰 생성 엔탈피 참고표 3. 실험 방법 1) dH4 측정 a. 삼각 플라스크 무게 잰 후 스티로폼 등으로 단열 b. 0.25M 염산 200mL 넣고 온도 측정 …
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