[화학실험] [물리화학실험] 열량계법을 이용한 용해열 측정

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레포트 > 공학계열
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소개글

[화학실험] [물리화학실험] 열량계법을 이용한 용해열 측정에 대한 자료입니다.

1. 제목
2. 실험일자
3. 실험목적
4. 이론적 배경
5. 실험 방법
6. 결과 및 DATA 처리
7. 토의 및 고찰
8. 참고문헌

본문내용

1. 실 험 제 목

열량계법을 이용한 용해열 측정

2. 실 험 일 시

2005년 4월 21일 목요일

3. 실 험 목 적

간단하게 만든 열량계로 여러 가지 염들의 용해열을 측정한다.

4. 이 론 적 배 경

어떤 물질은 녹을 때 열을 방출하며, 또 어떤 물질은 녹을때 열을 흡수한다. 용해과정에서의 엔탈피의 변화를 용해열(Heat of Solution) or 용해 엔탈피(Enthalpy of Solution)이라 한다. 용해열은 어떤 물질에 열이 흡수되면 (+)로 방출되면 (-)로 표기한다. 일반적으로 용해열은 최종 용액의 농도에 따라 다르다.

1) 적분 용해열

용매 7몰에 1몰의 용질이 용해 될 때의 엔탈피 변화이다.

* HCl(g) + 5HO(ℓ) = HCl in 5HO : △H˚(298K) = -63.467KJmol
여기서 HCl in 5HO는 물 5mol에 1mol의 HCl이 녹아 있는 용액을 말한다. HCl이 완전히 해 리되는 것으로 가정되는 HCl 수용액의 형성은 표준상태에서 다음과 같이 표현되며, a는 생성물이 완전히 해리되어 단위활동도에 있음을 뜻한다.
HCl(g) = HCl(a) , △H˚(298K) = -74.852KJmol
이 반응은 다음과 같이 표현 될 수도 있다.
HCl(g) = H(a) + Cl(a) , △H˚(298K) = -74.852KJmol
(여기서 a는 더 이상 해리되지 않음을 나타낸다.)

* 용질이 화학적으로 매우 비슷한 용매에 용해되고, 또한 “이온화”나 “용매화” 같은 복잡성이 일 어나지 않을때 용해열은 용질의 녹음열과 거의 같아질 것이다. 용질이 용해할 때 고체 용질의 분자간 또는 이온간의 인력을 극복하는데는 언제나 열이 흡수되리라 기대된다. 그러나 보통 일 어나는 또 하나의 과정은 열을 방출하는 용매화라고 불리는 용매와의 강한 상호 작용이다. 물의 경우 이러한 용매화를 “수화”라고 부른다.

• 용해열에 대한 일반적인 예

i) 발 열 과 정

LiSO(s) → 2Li(aq) + SO(aq) , △Hsol = -30KJmol
2Li(g) + SO(g)
△H (격자)
=2110KJmol “수화” △H = -2140KJmol
(흡수) (방출)
LiSO
2Li(aq) + SO(aq)

△Hsol = 2110- 2140 = -30KJmol (방출)

* 이온들이 결정격자들을 깨뜨릴 때보다 수화 될 때 더 많은 열이 방출된다.

ii) 흡 열 과 정

KI(s) → K(aq) + I(g) , △Hsol = 21KJmol
KI(s) → K(g) + I(g) , △H = 632KJmol
K(g) + I(g)
△H (격자)
=632KJmol “수화” △H = -611KJmol
(흡수) (방출)
K(aq) + I(aq)
KI(s)
△Hsol = 632 - 611 = 21KJmol (흡수)

* 용해열의 (+)와 (-)는 격자 E와 수화 E의 상대적인 크기에 달려있다.

참고문헌

물리화학실험 (탐구당) P106 ~ P108
물리화학실험 (자유아카데미) P35~P36
표준일반화학실험 (대한화학회) P318

하고 싶은 말

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