일반화학실험 | 염화칼슘의 발열반응

 

 

 

TIP

 

 

염화칼슘이 수용액에 녹으면서 생기는 발열반응을 통해 온도변화를 관찰하고 왜 온도변화가 발생하는지를 배운다.

 

 

 

용해열

용해는 어느 한 물질이 다른 물질에 균일하게 녹아 용액으로 되는 현상이다. 물질은 용해할 때 항상 열의 출입이 따른다. 화학반응에서 방출 또는 흡수되는 열을 반응열(heat of reaction)이라고 하고, 열이 방출되는 반응을 발열반응, 열이 흡수되는 반응을 흡열반응이라고 한다. 그리고, 어떤 물질이 용해될 때 흡수하거나 방출하는 에너지의 양을 용해열이라고 한다. 즉, 용질이 용매에서 용해될 때는 열을 흡수하거나 방출하는데, 물질 1몰이 과량의 용매에 완전히 용해할 때 출입하는 열을 용해열이라고 한다. 용해열은 용매의 양에 의해서도 달라지므로 용매의 양을 밝혀 둘 필요가 있다.

 

예를 들어, 염화암모늄이 물에 녹으면 주위의 열을 흡수하여 온도가 내려간다. 즉, 용질인 염화암모늄이 용매인 물에 녹으면서 열을 흡수하는데, 이때 흡수된 열이 용해열이다(용액에서 용해되는 물질을 용질이라 하고, 용해시키는 물질을 용매라고 한다.). 기체의 경우 용해할 때 일반적으로 열을 방출하지만, 액체나 고체가 녹을 때는 열을 방출하는 때도 있고 흡수하는 때도 있다. 용해열은 용매의 양에 의해서도 달라지므로 용매의 양을 밝혀둘 필요가 있다. 예를 들면 상온에서 염화칼륨 1㏖을 물에 용해할 때 용해열이 4.05㎉(흡열)라고 할 때 용매인 물의 양이 25㏖이라는 것을 명시해야한다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 실험장치 준비 : 컴퓨터와 MBL 인터페이스를 준비하고 비커와 온도센서를 설치합니다.

 

 

2) 염화칼슘 또는 제습제 알갱이를 거름종이에 준비하고, 비커에 적당량(50㎖)의 물을 넣은 후 실험준비를 완료합니다.

 

3) 엑셀 실험프로그램의 실험설정에서 실험시간을 5분정도로 설정하고 실험 시작한다.

 

4) 실험을 시작한 후 약 30초 후에 미리 준비한 거름종이의 염화칼슘을 비커에 쏟아 넣습니다. 염화칼슘이 물에 잘 용해되도록 유리막대로 잘 저어가면서 온도변 화를 관찰합니다.

 

5) 염화칼슘이 용해되면서 수용액의 온도변화를 관찰합니다.

 

 

 

[일반화학실험]염화칼슘의 발열반응 레포트