헤스의 법칙 NaOH 열량
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헤스의 법칙 NaOH 열량

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소개글

헤스의 법칙 NaOH 열량 자료입니다.

목차

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본문내용

Abstract & Introduction

대부분의 경우 화학 반응이 진행되면 주위에서 열을 흡수하거나 주위로 열을 방출하게 된다. 화학 반응에서 출입하는 열의 양은 “열량계”라는 장치를 사용해서 측정할 수 있다. 정밀한 측정을 위한 열량계는 그 구조가 상당히 복잡하지만, 단열이 잘 되는 보온병이나 스티로폼으로 만든 컵이나 단열된 플라스크 등을 간단한 열량계로 사용할 수도 있다.
열량계를 이용하기 위해서는 열량계의 비열용량 C와 열량계의 질량을 먼저 알아야 한다. 비열용량은 1g 물질의 온도를 1℃ 변화시키는데 필요한 열의 양을 나타낸다. 따라서 비열용량이 C (J/g∙K) 인 물질 M g 의 온도가 T 만큼 변화했을 때 출입한 열의 양 Q (J)는 다음과 같이 계산된다.
Q = CMT
우주의 에너지는 일정하다“는 열역학 제 1법칙은 내부에너지 E 와 엔탈피 H 라는 열역학적 양을 정의한다. 엔탈피는 상태 함수이기 때문에 상태 변화에 따른 엔탈피 변화량, 즉 반응열은 변화의 경로에 상관없이 언제나 일정하다. 따라서 여러 단계를 거쳐서 화학 반응이 일어나는 경우에 각 단계에서의 반응열을 모두 합하면 반응 전체에서 일어나는 반응열과 같게 되며, 이것을 ”헤스의 법칙“이라고 한다.
이 실험에서는 강염기인 수산화나트륨과 강산인 염산의 중화 반응을 다음과 같이 두 가지 방법으로 진행시키면서 반응열을 측정하여 헤스의 법칙이 성립하는 것을 확인한다.

(실험 A) 고체 수산화나트륨과 염산의 반응
NaOH(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) H1

실험 A은 아래와 같은 두 가지 반응으로 나눌 수 있다.

(실험 B) 수산화나트륨의 용해과정
NaOH(s) + H2O(l) → NaOH(aq) H2

(실험 C) 수산화나트륨 수용액과 염산 용액과의 중화 반응
NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) H3

여기서 헤스의 법칙은 곧 H1 = H2 + H3 가 성립됨을 보여주는 것이다.

Data & Result

실험기구 및 시약
250 ml 비이커 3개, 눈금 실린더, 온도계, 저울, 단열재 스티로폼
고체 수산화 나트륨 약간, 2M NaOH, 2M HCl, 1M HCl(2M HCl을 묽혀서 사용)

물의 비열 = 4.18J/g∙K
비이커의 비열 = 0.85J/g∙k
비이커의 질량 = 106.66g
weighing paper 의 질량 = 0.30g
NaOH 의 분자량 = 40
열량 Q = (4.18*W1 + 0.85*W2)*T (W1는 수용액의 질량, W2는 비이커의 질량)



참고문헌

1) Principles of Modern Chemistry, 4th Ed.
Ch. 7 Thermodynamic Process & Thermochemistry, p.p. 220-228
2) 표준일반화학실험, 제 5 개정판, 대한화학회, 천문각, 1999, p 101-107
3) 일반화학 홈페이지, http://chem1.snu.ac.kr/~chemlab/exp/exp1-2.htm
4) NAVER 백과사전, http://100.naver.com/100.php?where=100&id=188965
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