[일반화학실험] 반응열과 헤스의 법칙
1. Abstract Introduction
고체 수산화나트륨과 염산의 중화반응을 한단계 및 두단계로 진행시켜 각 단계의 반응열을 측정하고 헤스의 법칙을 확인한다.
헤스의 법칙(Hess law)1) : 한 화학반응의 반응열, 또는 일련의 화학반응의 반응열의 전체 합은, 그 반응의 처음 상태와 마지막 상태만으로 정해지고, 도중의 단계와는 관계가 없다는 법칙. 1840년에 G.H.Hess가 발견하였음. 이 법칙은 에너지 보존법칙에서 당연히 유도되는 것이지만, 역사적으로는 후자보다 먼저 발표되었다. 또 이법칙은 직접 측정하기 어려운 반응열의 결정에 응용된다.
반응열2) : 화학반응에 수반되어 화학계와 외계 사이에서 교환되는 열량. 반응이 등온 등체적 변화일 떄는 등체적반응열, 등온 등압 변화일 떄는 등압반응열이라고 한다. 첫째 것을 실열량, 둘째 것을 그냥 반응열이라고 할 떄가 많다. 첫째 것은 화학계의 내부에너지의 변화, 둘째 것은 엔탈피의 변화와 같다. 대개는 등압반응열이 측정되지만, 봄브열량계로써 측정되는 것은 등체적 반응열이다. 보통 화학계 내의 특정 물질 1몰당 칼로리(cal/mol)로 나타낸다. 이때 부호는, 발열반응일 떄는 화학계의 내부에너지 등이 감소하므로 -이지만, 관습상 이것을 +로 할 때도 있다. 반응의 종류에 따라, 생성열, 연소열, 분해열, 중화열 등이라고 한다.
엔탈피(enthalpy)3) : 열역학특성함수의 일종으로서, H=U+pV(U는 내부에너지, p는 압력, V는 부피)로써 정의된다. H. Kamerlingh-Onnes(1909)가 명명한 것이지만, J. W. Gibbs의 명명에 따라 열함수라고도 한다. 어원은 그리스말 (따뜻하여지다.). 외계와의 물질의 교환이 없는 미소변화에 대하여 dH=Q+Vdp이므로, 일정압력변화에서는 dH=Q가 된다.
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2013.09.03
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