[서강대학교 일반화학실험1 A+ 레포트] Exp6. 엔탈피 측정

소개글

"[서강대학교 일반화학실험1 A+ 레포트] Exp6. 엔탈피 측정"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. Title
Ⅱ. Purpose
Ⅲ. Theory
Ⅳ. Chemicals & Apparatus
Ⅴ. Procedure
Ⅵ. Data & Results
Ⅶ. Discussion
Ⅷ. Reference

본문내용

Ⅰ. Title
엔탈피 측정
Ⅱ. Purpose
산 염기 중화 반응을 통해 엔탈피가 상태함수임을 확인한다.
Ⅲ. Theory
1. 계(system)와 주위(surroundings)
관찰하려는 반응이 일어나는 공간을 계(system)라고 하고, 우주에서 계를 뺀 나머지를 주위(surroundings)라 한다. 계는 에너지와 물질의 이동 여부에 따라 3가지로 나뉜다. 열린계(open system)는 계에 존재하는 물질과 에너지가 주위와 교환이 가능한 것을 뜻한다. 물을 끓이는 뚜껑이 없는 냄비를 예시로 들 수 있겠다. 고립계(isolated system)는 계의 물질과 에너지가 전부 주위로 갈 수가 없는 상태에 놓인 것을 뜻한다. 닫힌계(closed system)는 물질이 주위로 이동할 수는 없지만, 에너지는 이동이 가능한 계를 뜻한다. 닫힌계(closed system)를 설정하기 위해 부피와 압력 중에서 하나를 고정하는 방식을 택한다. 실린더를 사용하면 압력을 대기압으로 설정할 수 있고, 강철 용기를 사용하면 부피를 강철용기의 부피로 설정할 수 있다.
2. 내부에너지(internal energy)
(1) 내부에너지란
내부에너지(internal energy)는 계를 구성하는 물질들의 퍼텐셜 에너지와 운동에너지를 더해준 값이다. 에너지이기 때문에 그 값을 쉽게 측정할 수 있을 것이라 생각되지만, 내부에너지는 에너지 수치를 절대적으로 측정이 불가능하며, 계의 에너지 변화량에 대해서만 논의가 가능하다. 반응한 후의 에너지를 Efinal, 반응하기 전의 에너지를 Einitial이라 할 때, 에너지 변화량 ΔE는 Efinal - Einitial이라 표현할 수 있다. 에너지의 변화량을 구해줄 때 단위, 숫자, 부호를 사용한다. 단위와 숫자는 단순하게 에너지 변화량의 절대적 크기를 논할 때 사용된다. 반면 부호는 에너지가 어떤 방향으로 가는지를 알려준다. ΔE>0 라면, Efinal>Einitial임을 의미한다. 즉, 에너지가 주위에서 계로의 이동을 의미하고 해당 반응을 흡열반응(Endothermic process)이라 한다. 한편, ΔE<0 이면 Efinal<Einitial인 것을 의미하며, 에너지가 계로부터 주위로 나갔음을 알 수 있다. 이러한 반응을 발열 반응(Exothermic process)이라 한다.

참고 자료

대한화학회, 표준 일반화학실험 제 7판, 천문각, 2011, pp. 100~111
John R.Rumble, CRC Handbook of Chemistry and Physics 85th edition, pp. 6-99
Brown 외 6인, Chemistry The Central Science 14th edition, Pearson, 2019, pp. 206~232, 1130~1134