[일반화학실험] 엔탈피 측정 : 엔탈피가 상태함수임을 알고 산과 염기의 중화반응을 이용하여 표준 생성 엔탈피를 구한다

소개글

[일반화학실험] 엔탈피 측정 : 엔탈피가 상태함수임을 알고 산과 염기의 중화반응을 이용하여 표준 생성 엔탈피를 구한다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Title 엔탈피 측정

Introduction

Principle & Theory

Apparatus & Reagents

Procedure

Result

Discussion & Feeling

본문내용

OH 1몰당 중화열 : NaOH의 몰수 =
오차율
Discussion & Feeling
엔탈피를 구하는 식은 정압과정일 때 지만 부피의 변화는 없다고 가정하고 계산하므로 가 된다. 즉 에너지의 변화량을 엔탈피의 값으로 생각할 수 있다는 것이다. 이번 실험은 대표적인 강산인 염산과 강염기인 수산화나트륨의 중화반응을 이용하여 엔탈피가 생태함수임을 확인하는 실험이었는데, 여기서 상태함수란 변화가 일어나는 과정에는 무관하여 계의 초기상태와 최종상태만 알면 구할 수 있는 함수를 말한다.
실험과정을 보면 실험 A에서 고체 수산화나트륨과 염산용액을 섞어 고체 수산화나트륨이 염산용액에 녹으면서 생기는 용해열을 구하고, 실험 B에서는 고체 수산화나트륨과 증류수를 섞어 고체 수산화나트륨이 물에 녹으면서 생기는 용해열을 구한다. 마지막으로 실험 C에서는 수산화나트륨수용액과 염산용액을 섞음으로써 발생하는 중화열을 구한다. 우리는 엔탈피가 상태함수임을 알고 있으므로 헤스의 법칙에 의해 고체 수산화나트륨과 염산수용액을 바로 반응시킬 때의 엔탈피나 고체 수산화나트륨을 물과 섞어 수용액으로 만든 후 염산수용액과 반응시킬 때의 엔탈피가 이론상으로 같아야 한다는 것을 알 수 있다. 그러나 실제실험에서는 는 35.73 KJ/mol, 는 31.71 KJ/mol, 는 35.50 KJ/mol이 나왔고 이론상 =+이어야 하는데 실제로는 가 +보다 31.48 KJ/mol 더 적게나왔다. 그리고 오차율을 계산했더니 오차가 88%나 발생했다.
실험에서 오차가 생긴 가장 큰 원인은 측정상의 문제도 있었겠지만 아마 단열이 잘 되지 않았기 때문인 것 같다. 실제로 중화반응에 의해 열이 발생하면 원래 온도에서 4℃정도는 올라간다고 하는데 우리 조는 실험 C 빼고는 모두 2℃정도 증가하는 것에 그쳤다. 원래 플라스크를 단열시킬 때 플라스크의 입구까지 막아줘야 한다고 하는데 실질적으로 입구까지 막는 것은 불가능했고 단열재로 플라스크를 감싸는 것은 처음해보는 일이라 미숙한 것도 있었을 것이다. 또 온도가 올라가지 않은 이유로 실험A에서 고체 수산화나트륨을 2g 계량했지만 염산용액에 고체 수산화나트륨이 2g보다 덜 들어가서 중화반응이 완전히 일어나지 않았을 수 있다고 생각해볼 수 있다. 다른 오차의 요인으로는 열량을 계산할 때 반응열이 용액과 플라스크에만 흡수되었다고 하고 계산했지만 실제로는 다른 요인도 생각해주어야 조금 더 정확한 값이 나올 것이라고 생각된다.

키워드

엔탈피,   일반화학실험,   상태함수,   표준 생성 엔탈피,   중화반응,   헤스의 법칙,   엔탈피 측정