제3장-열화학

소개글

제3장-열화학에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

l, g) ＋ O2(g)
ΔcH
→ CO2(g), H2O(l, g)
생 성
원소 → 화합물
ΔlH
활성화
반응물 → 활성화물
Δ*H
* IUPAC의 추천에 따르면 전이첨자를 ΔtrsH에서와 같이 ΔH에 붙여도 된다
3.2 원자와 분자의 변화
표준이온화엔탈피 : 기체 원자(또는 이온)로부터 전자 하나를 떼어내는 데 수반되는 에너지
1차 이온화 엔탈피
2차 이온화 엔탈피
고체가 아닌 기상의 원자나 이온의 이온화를 의미
표3. 2 원소들의 1차와 2차(그리고 그이상의 ) 표준 이온화 엔탈피

예제 3.2 엔탈피 변화의 결합
25℃에서 마그네슘의 승화엔탈피는 148 이다. 이온과 전자들로 구성된 기체를 만들기 위해서는 1.00 g의 고체 마그네슘에 얼마나 많은 열을 가해야 하는가?
풀이)
승화 (1)
1차 이온화 (2)
2차 이온화 (3)

(1)+(2)+(3)
마그네슘 1.00 g을 몰로 환산하면

전자획득(electron gain) 엔탈피 : 이온화의 역
표준전자획득엔탈피:
결합(bond) 엔탈피 : 화학결합의 해리(dissociation)
표 3.3 주요한 원소들의 전자획득 엔탈피
평균결합엔탈피 : 표 3.5
표 3.4 선별된 결합 엔탈피
표 3.5 평균결합엔탈피

예제 3.3 평균결합엔탈피의 사용
를 추산하라.
풀이) C-H 결합 3개, 3 x 412 = 1236 kJ
C-O 결합 1개, 1 x 360 = 360
O-H 결합 1개, 1 x 463 = 463
(1)
(2)
(3)
(1)+(2)+(3) 실험값 -239.00kJ

화학적 변화 : 화학반응에 수반하는 엔탈피 변화
반응물(T, P) → 생성물 (T, P)
3.3 연소엔탈피
표준연소열 : C, H, O, 로 구성된 유기화합물 1몰이 완전 산화되어,
연소생성물 와 를 발생하는 반응의 엔탈피 변화
연소반응(combustion): 유기화합물인 화합물과 산소의 완전한 반응
유기화합물이 연소: CO2와 물
화합물이 질소를 포함 : 질소기체
표 3.6 표준연소엔탈피
연소 엔탈피는 열이 일정부피에서 전달되는 봄베열량계를 이용하여 측정
를 로 변환 ( Hm= Um+PVm 로부터)
응축상(액체)의 경우 PV항은 무시할 수 있음
기체의 경우 (이상기체로 가정) PVm = RT 대입
(3.3)
: (생성물-반응물)의 양론계수
문제) 의 반응열을 표준연소열 자료로부터 구하라.
풀이) (1)
(2)
(3)
(1)+(2)-(3)
3.4 반응엔탈피의 결합
데이터가 표에서 없는 경우 ---- 엔탈피가 상태함수임을 이용
표준반응열 ( 표준반응엔탈피 )
: 표준상태의 각 반응물이 표준상태의 각 생성물로 변할 때의 엔탈피 변화
,
표준상태(standard state) : (T, 1bar, 순수)
기체 : g, 순수물질, 주어진 온도, 1bar, 가상적인 이상기체
액체 : l, 순수물질, 주어진 온도, 1bar, 실제
고체 : s, 순수물질, 주어진 온도, 1bar, 실제
용액 : 1 molality 농도, 주어진 온도, 1bar, 가상적인 이상용액
표준상태 물성값은 온도만의 함수
Hess의 법칙 : 표준반응 엔탈피는 전체반응이 나뉠수 있는 반응들에 대한 표준 반응열의 합
반응열 가감의 법칙
(1)
(2)
(1)-(2)
화학반응식 :
: 화학양론 계수 ( 반응물 < 0 , 생성물 > 0 )
: 반응에 참여하는 화학종
3.5 표준생성엔탈피
표준반응엔탈피
(3.4)
엔탈피의 절대 값은 모름 ------간접경로 선택 (그림 3.7)
표준생성엔탈피: 표준상태하에서 어떤 물질이 그를 구성하는 원소(기준상태에 있는)들로부터
생성되는 반응에서의 엔탈피 변화, ( 표 3.8 )
※ 기준상태(reference form) : 1bar, 25℃하에서 가장 안정한 상태에 있는 원소
기준상태의 원소에 대한 표준생성엔탈피는 모든 온도에서 zero이다. ( 표 3.7 )
(3.5)
o 발열화합물 : 음의 생성엔탈피를 갖는 화합물은 성분 원소보다 낮은 엔탈피에 위치
o 흡열화합물 : 양의 생성엔탈피를 갖는 화합물은 성분 원소보다 높은 엔탈피에 위치
예제 3.5 액체벤젠의 표준연소엔탈피를 반응물과 생성물의 표준생성엔탈피를 이용하여 계산하라.
풀이) 액체벤젠의 연소반응 :

3.6 생성엔탈피와 분자모델링
3.7 반응엔탈피의 온도에 따른 변화
한 온도의 데이터에서 다른 온도의 데이터를 구할 때
반응물 생성물 : \"+\" 흡열, “-” 발열반응
↑


↓
반응물 생성물
엔탈피 : 상태함수
(3.6)
(3.7)
이면
, ,

키워드

원자,   분자,   전이열