화학반응열의 측정과 Hess의 법칙(결과레포트)

소개글

화학반응열의 측정과 Hess의 법칙(결과레포트)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Abstract (요약)
2. Introduction (이론 및 배경)
3. Experimental (준비물 및 실험방법)
1) 준비물
2) 실험방법
4. Results (실험 결과 및 문제)
1) 실험 1)의 반응열
2) 실험 2)의 반응열
3) 실험 3)의 반응열
4) Hess 법칙의 확인
5. Question (문제)
1) 만약 이 실험의 과정에서 단열이 제대로 이루어지지 않는다면 어떤 결과가 얻어지겠는가?
2) 열화학반응에서 Hess의 법칙의 가치는 무엇인가?
6. Discussion (토의 및 고찰)
1) 측정의 오차 : 가장 커다란 오차의 원인이다.
2) 단열의 어려움
3) 실험설계상의 오류
4) 열용량 차이
5) 시간의 부족
7. Reference (참고문헌)

본문내용

커다란 오차의 원인이다.
온도계를 보정하지 않아서 정확한 온도를 측정할 수 없었고, 고체 수산화나트륨은 조해성이 있어서 공기 중의 수분을 흡수하기 때문에 고체 수산화나트륨이 담겨져 있는 병의 뚜껑이 열린 순간부터 주변의 수분을 흡수하여 녹기 시작하여 녹은 수산화나트륨이 흡수한 물의 질량으로 인해 순수한 수산화나트륨 2.0g을 정확하게 얻을 수 없었다. 뿐만 아니라 수산화나트륨이 유산지에 달라붙어 다른 용액과 반응시킬 때 덜어내기가 어려웠다. 따라서 무게를 잴 때 가능한 빨리 재고, 병뚜껑도 빨리 닫아야 한다.
그리고 온도를 측정할 때 용액을 잘 흔들어 주어 용액이 잘 섞이고, 용액의 온도를 고르게 유지시키면서 온도변화를 오랫동안 관찰하여 측정해야 한다. 또 온도를 육안으로 측정해야 했는데, 온도계의 눈금 사이의 간격이 너무 촘촘할 뿐만 아니라 소수점 아래로는 눈금이 나와 있지 않아서 온도를 측정하는 데서도 오차가 발생하였다.
2. 단열의 어려움 : 이번 실험에서는 보온병을 사용하였는데, 단열이 완벽하게 이루어지지 않아서 필연적으로 열손실이 발생하게 되고, 손실되는 열의 양을 측정하는 것이 불가능하기 때문에 엔탈피 변화를 정확하게 측정할 수 없었다. 이러한 열손실은 반응속도를 빠르게 할 경우 다소 줄일 수 있는데, 이를 위해서는 NaOH를 잘게 부수어 반응시키는 것이 좋다.
3. 실험설계상의 오류 : 반응계가 흡수한 열량을 계산하기 위하여 물의 비열인 4.18J/gk
을 사용하였는데, 실험에 사용한 용액은 순수한 물이 아닌 HCl 용액과 NaOH 수용액이기 때문에 오차가 발생할 수 있다. 또한 열량계의 열용량을 무시한 것도 오차의 원인일 수 있다.
4. 열용량 차이 : 헤스의 법칙을 증명하려면 작은 열량의 손실로 간과해서는 안 된다. 따라서 비록 작은 차이일거라도 각 용액의 열용량 차이를 고려한다면 더욱 더 정확한 실험이 될 수 있다.
전체 열량계에 일정한 저항(R)을 통해 정류를 일정시간(t) 흘려주면 w = I2Rt 만큼의 일이 열로 바뀜을 온도 변화로 확인 할 수 있다. 이 때 온도변화의 비율로 열용량 차이를 보정해준다.
5. 시간의 부족 : 시간이 부족하여 온도와 무게를 정밀하게 측정하지 못하였고, 만족할만한 결과를 얻을 때까지 충분히 실험을 반복하지 못해서 아쉬웠다.
위에서 언급한 오차의 원인은 각각의 실험 결과에 영향을 조금밖에 미치지 못하지만 실험 전체로 보았을 때는 정확한 실험을 방해하는 요인임에 틀림 없다.
이번 헤스의 법칙을 확인하는 실험을 하고 결과 보고서를 쓰며, 실험을 통해 증명되는 법칙을 증명하기 위해서는 수 가지의 오차의 원인을 고려해야 하고 이 오차의 원인을 개선할 수 있는 방안을 모색하고 이 개선된 방안을 토대로 하는 실험을 또 해봐야 한다는 것을 알 수 있었다. 그리고 헤스의 법칙이 성립한다는 것을 실험을 통해 직접 확인할 수 있는 기회가 되었다.
7. Reference (참고문헌)
네이버 사전
‘화학반응열의 측정과 Hess의 법칙’ 프린트물
Principles Of Modern Chemistry

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