1. 열량계를 이용하여 반응열 측정법을 알아본다.
2. 산․염기의 중화 반응을 통해서 엔탈피가 상태함수임을 확인한다.
3. 위 실험을 통해서 #Hess의 법칙이 성립함을 확인한다.
에너지(energy)
1) 일을 하거나 열을 발생시킬 수 있는 능력
2) 위치 에너지(potential energy) : 위치 또는 조성의 변화에 따른 에너지
열(heat)
1) 두 물체 사이의 온도 차이에 의한 에너지 전달을 나타내는 경로함수
2) 열에 의해 이동되는 에너지의 양을 나타내는 단위 : J, ㎈
일(work)
1) 물체에 가해진 외부의 힘과 이 힘이 작용한 거리의 곱
2) 일정한 거리에 걸쳐 작용한 힘을 나타내는 경로함수 (단위 : J)
3) 압력-부피일 : 외부 압력에 의해 계의 기체가 압축되거나 외부 압력에 대항해 팽창하며 수행하는 일
상태함수와 경로함수
1) 상태함수 : 계의 현재 상태에만 의존하고 도달하기까지의 과정에는 무관한 함수를 말한다. (ex : 부피, 온도, 압력, 내부에너지 등)
2) 경로함수 : 초기상태와 현재상태뿐만 아니라 변화과정에 따라 값이 달라지는 함수를 말한다.(ex : 열, 일 등)
계(system) : 우주에서 우리의 관심 대상이 되는 부분
1) 열린 계 : 경계를 통해 물질의 이동이 가능한 경우
2) 닫힌 계 : 경계를 통해 물질의 출입이 불가능한 경우
3) 고립 계 : 경계를 통해 물질, 에너지 출입이 불가능한 계
실험 방법
1. 열량계의 열용량 결정(측정)
1) 250㎖ 비커에 교반자석(stirring bar)을 넣어 무게를 정확히 측정하고 스티로폼과 솜을 이용하여 간이 열량계를 만든다.
2) 증류수 50㎖를 비커에 넣고 비커의 총 무게를 측정한 후 2분동안 20초 간격으로 물의 온도를 측정한다.
3) 후드에 준비된 따뜻한 증류수 50 ㎖ 정도를 100 ㎖ 비커에 준비하여 2분 20초~ 4분 20초까지 20초 간격으로 온도를 측정한다.
4) 5분이 되는 순간 온도를 측정하여 열량계에 넣고 6분 10초~8분 10초까지 20초 간격으로 온도를 측정한다.
5) 비커의 총 무게를 측정하고 깨끗하게 닦아서 말린다.
6) 데이터 처리
2. 반응열(△1)
1) 실험 가. 과정을 수행한 후, 1.0M HCl 용액 50㎖와 증류수 50㎖를 비커에 넣고 교반을 하면서 2분 동안 30초 간격으로 온도를 측정한다.
2) 약 2.8g(초과하지 안는다.)의 KOH(s)를 준비하여 초시계가 2분 30초가 되는 순간 KOH(s)를 열량계에 넣고 2분 40초～4분까지 10초 간격으로, 그 후 6분까지 20초 간격으로 온도를 측정한다.
3) 비커의 총 무게를 측정하고 깨끗하게 닦아서 말린다.
4) 데이터 처리
3. 용해열(△2) 측정
1) 실험 가. 과정을 수행한 후, 증류수 100㎖를 비커에 넣고 교반을 하면서 2분 동안 30초 간격으로 온도를 측정한다.
2) 약 2.8g(초과하지 않는다.)의 KOH(s)를 준비하여 초시계가 2분 30초가 되는 순간 KOH(s)를 열량계에 넣고 2분 40초～4분까지 10초 간격으로, 그 후 6분까지 20초 간격으로 온도를 측정한다.
3) 비커의 총 무게를 측정하고 깨끗하게 닦아서 말린다.
4) 데이터 처리
4. 중화열(△3) 측정
1) 1.0M HCl 용액과 1.0M KOH 용액의 온도가 같은지 확인한다.
2) 실험 가. 과정을 수행한 후, 1.0M HCl 용액 50 ㎖를 비커에 넣고 교반을 하면서 2분동안 20초 간격으로 온도를 측정한다.
3) 1.0M KOH 용액 50㎖를 실린더를 이용하여 초시계가 2분 20초가 되는 순간 KOH(s)를 열량계에 넣고 2분 40초～4분까지 10초 간격으로, 그 후 6분까지 20초 간격으로 온도를 측정한다.
4) 비커의 총 무게를 측정하고 깨끗하게 닦아서 말린다.
5) 데이터 처리
[일반화학실험]엔탈피 변화(△H) 측정 레포트
1. 실험 목적 1.1. 열량계를 이용하여 반응열 측정법을 알아본다. 1.2. 산․염기의 중화 반응을 통해서 엔탈피가 상태함수임을 확인한다. 1.3. 위 실험을 통해서 Hess의 법칙이 성립함을 확인한다. 2.
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