서울대 화학실험-헤스의 법칙

소개

2021학년도 1학기 수강, A+
여러 족보에서 좋은 내용만 뽑아 작성한 보고서입니다.

목차

1. Abstract & Introduction
2. Data & Result
3. Discussion
4. 과제
5. References

본문내용

I. Abstract & Introduction
화학에서 중요한 개념인 엔탈피 변화를 직접 측정할 수 없는 경우가 많다. 하지만, 헤스의 법칙을 사용한다면, 어떤 반응의 엔탈피를 간접적으로 측정할 수 있다. 헤스의 법칙은 화학 반응에서의 엔탈피 변화는 처음 상태와 나중 상태 사이의 경로와 무관하다는 법칙이다. (1) 즉, 어떤 화학 반응의 처음 상태와 나중 상태가 같다면 반응의 경로에 상관없이 엔탈피의 총합이 항상 같다.

헤스의 법칙을 사용하여 서로 다른 온도에서의 엔탈피를 실험 없이 구해낼 수 있고, 실제로 구현하기 어려운 반응의 엔탈피도 구해낼 수 있다. 이처럼 유용하게 쓰이는 헤스의 법칙이 실제로 성립함을 보이고자 한 것이 이번 실험이다.
이 실험에서는 다양한 반응 중에서도 NaOH와 HCl의 반응을 바탕으로 각 단계의 엔탈피를 측정하고, 이를 이용해 헤스의 법칙을 확인해 볼 것이다. 또한, 엔탈피가 상태 함수라는 것도 확인해 볼 것이다. (2)
실험 결과의 비교적 큰 오차로 인해 이 실험으로 헤스의 법칙을 확인하였다고는 할 수 없었다. 하지만 오차 발생 원인을 분석해 봄으로써 실험을 개선하고자 하였다.

II. Data and Results
1. 실험 1: 중화 반응
A, B, C는 각각 NaOH와 HCl의 중화반응에서 ΔH1, ΔH2, ΔH3을 측정한 실험 결과를 나타낸 것이다. 또한, 실험 전후의 온도차이도 계산하여 나타냈다. 수용액의 무게는 (실험 후 비커 무게) – (빈 비커 무게) – (칭량 종이 무게)로 계산했다.

2. 실험 2: MgO의 표준 생성 엔탈피
D, E는 각각 MgO 생성 반응에서 ΔH1, ΔH2를 측정한 실험결과를 나타낸 것이다. 또한, 실험 전후의 온도차이도 계산하여 나타냈다. 수용액의 무게는 (실험 후 비커 무게) – (빈 비커 무게) – (칭량 종이 무게)로 계산했다.

참고자료

· Steven S. Zumdahl·Susan A. Zumdahl·Donald J. DeCoste, 『Chemistry(10th Edition)』, Cengage Learning, 2017.01., 225-227쪽.
· 김희준, 『일반화학실험』, 자유아카데미, 2015.03., 103쪽.
· David W. Oxtoby·H. Pat Gillis·Alan Campion, 『현대일반화학 제5판』, 일반화학교재연구회 역, 자유아카데미, 2003.12, 274-281쪽.
· 세화 편집부, 『화학백과』, 세화, 2001.