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일반화학실험 - 엔탈피 측정
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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
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2015.03.24
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