[화학실험1] 헤스의 법칙

소개글

[화학실험1] 헤스의 법칙에 대한 보고서 자료입니다.

목차

<결과레포트>
1. Abstract & Introduction
2. Data & Results
3. Discussion
4. Reference

<예비보고서>
1. 목적과 원리
2. 시약 조사 및 실험 기구
3. 실험 과정
4. 관찰 및 자료

본문내용

로를 거치든 반응에 따르는 총 열량은 변함이 없다. 이 법칙은 나중에 에너지보존법칙의 한 형태인 것이 알려져 총열량보존법칙이라고도 한다. 이 법칙을 이용하면 실제 일어나지 않는 반응에 대해서도 관여하는 에너지가 얼마인지를 계산할 수 있다. 또한 엔탈피를 직접 측정하는 것이 곤란한 경우라도, 다른 화학반응식의 조합을 이용하여 그 엔탈피를 산출할 수 있다.
(2) 시약조사 및 실험도구
250ml 비커 3개, 눈금 실린더, 온도계, 저울, 단열재 스티로폼, 고체 수산화나트륨 약간, 0.5M NaOH, 0.5M HCl
주의할 점
1. 이번 실험에서는 반응열로 인한 온도 변화를 정확히 측정해야하므로, 각각의 실험과정에서 생길 수 있는 열 손실을 최소화하는 것이 필요하다. 예를 들어, 고체나 수용액 상태의 수산화나트륨을 시간을 두고 천천히 비커에 넣는다거나, 단열재인 스티로폼 뚜껑을 잘 닫지 않았을 때는 열 손실로 인해 원래의 온도 변화를 얻을 수 없을 것이다.
2. 시약을 다룰 때, 반드시 비닐 장갑을 끼도록 하고, 시약들이 옷이나 피부에 묻지 않도록 한다.
(3) 실험과정
1. H1의 측정
a. 250 ml 비커를 씻어서 말린 후에 무게를 0.1g 까지 측정하고 스티로폼 컵에 담아서 단열이 되도록 한다.
b. 0.25 M 염산용액 200ml를 넣고 온도를 0.1도까지 정확하게 측정한다.
c. 약 1g의 고체 수산화나트륨을 0.01g까지 재빨리 달아서 반응 용기에 넣고 흔들어준다.
d. 용액의 온도가 가장 높이 올라갈 때의 온도를 기록하고, 조금 기다린 후에 플라스크의 무게를 잰다.
2. H2의 측정
앞의 실험에서 사용된 0.25 M 염산용액 대신에 증류수 200ml로 실험을 반복한다.
3. H3의 측정
a. 실험 1과 같이 비커 250ml의 무게를 측정하고, 스티로폼 컵에 담아서 단열이 되도록 한다.
b. 0.5 M 염산용액 100ml를 넣고 온도를 0.1도까지 측정한다.
c. 눈금실린더에 0.5 M NaOH 용액 100ml를 취해서 온도를 측정하여 염산용액과 온도가 같은가를 확인한다.
d. 수산화나트륨 용액을 염산용액에 재빨리 넣고, 온도가 가장 높이 올라갔을 때 온도를 기록한다.
결과 처리
: 각각의 반응에서 방출된 열은 수용액과 비커로 이루어져 있는 열량계에 의해 흡수된다. 수용액의 무게를 W1, 비커의 질량을 W2라고 할 때, 열량계의 온도 변화가 T라고 하면, 열량계가 흡수한 열의 양 q를 다음과 같이 쓸 수 있다.
q = [4.18 (JK-1g-1) X W1 + 0.85 X W2] X T
(여기서, 물과 비이커의 비열용량을 각각 4.18 J/gK 과 0.85 J/gK 로 가정.)
그리고, H = U + PV로 정의되는 반응엔탈피는 일정한 압력하에서의 반응열과 같으므로 다음과 같이 쓸 수 있다.
H = q
따라서, 각각의 반응에서 첫 번째 식으로 구한 반응열은 그 반응의 반응엔탈피와 같음을 알 수 있다. 마지막으로, 실험1, 2 그리고 3에서 구한 반응엔탈피로부터 헤스의 법칙이 정말 성립하는지 확인한다.
(4) 관찰 및 자료

키워드

헤스,   엔탈피,   NaOH,   반응열,   중화열,   헤스의 법칙