일반화학실험/ 엔탈피측정

소개글

일반화학실험/ 엔탈피측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. title
2. introduction
3. principle & theory
4. Apparatus & Reagents
5. Procedure
6. Result
7. Discussion & Feeling

본문내용

NaOH 1몰당 용해열: ΔH2=-27.6kJ/mol
실험 C, ΔH3의 측정
삼각 플라스크의 무게: 122.1g
중화된 용액과 플라스크의 무게: (197.15+122.1)g=319.25g
중화된 용액의 무게: 197.15g
NaOH 용액과 염산 용액의 평균 온도: 21℃
중화된 용액의 최고 온도: 24℃
온도 상승 값: 3℃
용액에 의해 흡수된 열량: 2472.26J
플라스크에 의해 흡수된 열량: 311.36J
반응 3에서 방출된 열량: 2783.62J
NaOH 1mol당 중화열: ΔH3=-55.7kJ/mol
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이번 실험은 정말 우리조가 했었던 실험들 중에서 가장 결과가 완벽한 실험일 것이다.
위 실험을 종합하여 오차율을 계산해보자.
ΔH1=ΔH2+ΔH3이 되어야 한다.
일단 ΔH2+ΔH3값은 {-27.6+(-55.7)}=-83.3kJ/mol이다.
그리고 ΔH1=-93kJ/mol이므로,
|-93-(-83.3)|/|-93| × 100 ≒ 10.43 %
10.43%라는 오차율이 나왔다.
오차가 생긴 이유는, 아마 수산화나트륨의 조해성과 반응성도 관련이 있지 않을까싶다. 수산화나트륨이 공기 중의 수증기와 이산화탄소와 반응하여서 아마 실제 중화반응이나 용해반응에 참여한 수산화나트륨은 내가 원했던 값보다 적을 것 이라는 추측이다. 또한 반응을 시키는 동안에 플라스크를 골고루 섞어 주지 못한 것도 원인인 듯하다. 용액의 온도가 균일하지 못하면, 온도계의 위치에 따라서 온도가 다르게 측정되기 때문이기 때문이다.
수산화나트륨이 물기를 빨아들였는지 약품종이에 붙어서 플라스크에 잘 들어가지 않았다. 아무래도 수산화나트륨을 정확히 2g만큼, 손실 없이 재빨리 플라스크에 털어 넣었더라면 오차율이 줄어들지 않았을까 추측된다.
그리고, ΔH를 구하는 방법은 예를 들어 다음과 같다.
ΔH3을 구하는 법: ΔH3은 반응 3에서 방출된 열량을 1000으로 나누어준다. 왜냐하면 방출된 열량은 J이란 단위인데 ΔH3의 단위는 kJ이기 때문이다. 그다음엔 20을 곱해준다. 20을 곱해주는 이유는 다음과 같다. 0.5M의 염산용액과 0.5M의 수산화나트륨 수용액을 각각 100mL씩 섞어준 것이기 때문에, 전체적으로 보면, 0.25M짜리 염산수용액과 수산화나트륨 수용액이 200mL 있는 것이다. 따라서 반응에 참여하는 알짜이온인 수소이온과 수산화나트륨의 몰수를 구할 수 있다. 방법은 다음과 같다.
0.25M=xmol/(200/1000)L
∴x=0.05mol
산·염기 중화반응에서 수소이온과 수산화이온은 1:1로 반응해서 1의 비율의 물을 생성한다. 중화열의 정의에 보면 1몰의 물이 생성될 때의 열을 뜻하므로, ΔH3의 같은 경우 0.05의 역수인 20을 실험해서 구한 열량에 곱해주면 ΔH3의 값을 구할 수 있다.
7. Discussion & Feeling
실험 A에서 NaOH(s)을 왜 2g을 넣는지에 대한 생각을 했다. 그 이유은 다음과 같다.
실험 A에서는 NaOH와 HCl이 1:1로 반응할 필요가 있다. 따라서 중화반응을 할 때에, NaOH수용액으로 치면 0.25M 만큼 들어가야 한다.
0.25M=xmol/0.2L (∵0.2L만큼의 염산용액이 있기 때문에...)이라고 하면, 이 방정식을 풀어보면 x=0.05mol 이란 값이 나온다. 여기서 n=w/M 이라는 공식을 이용하여보면 0.05=w/40(∵NaOH의 화학식량이 40이므로...)이라는 식이 나오게 된다. 여기서 w의 값이 왜 2g을 넣는지에 대한 해답이다. 방정식을 풀어보면 w=2g이라는 값이 나오게 된다.

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간이열량계,   엔탈피 측정,   일반화학실험