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[목차]
 

1. Title

엔탈피 측정 ( Enthalpy measurement )

2. Introduction

이번 실험의 목표는 헤스의 법칙을 사용하여 어떤 화학 반응에서의 생성열과 반응열을 구하는 법을 배우는 것이다. 헤스의 법칙을 적용하면 에너지 보존 원리에 의하여 들어가고 나가는 열을 쉽게 파악 할 수 있다.



3. Principle & Theory

대부분의 경우에 화학반응이 일어나면 주위에서 열을 흡수하거나 주위로부터 열을 방출하게 된다. 화학반응에서 출입하는 열의 양은 “열량계”라는 장치를 사용해서 측정할 수 있다. 정밀한 측정을 위한 열량계는 상당히 복잡하지만, 단열이 잘 되는 보온병이나 스타이로폼으로 만든 컵이나 단열된 플라스크 등을 간단한 열량계로 사용 할 수 있다. 열량계를 이용하기 위해서는 열량계의 비열용량 와 열량계의 질량을 먼저 알아야 한다. 비열용량은 1g 물질의 온도를 1변화시키는데 필요한 열의 양을 나타낸다. 따라서 비열용량이 인 물질 의 온도가 만큼 변화했을 때 출입한 열의 양 는 다음과 같이 계산할 수 있다.

“우주의 에너지는 일정하다”는 열역학 제 1법칙은 “에너지 와 엔탈피 ”라는 열역학적 양을 정의한다. 계가 부피팽창에 의한 일만을 할 수 있는 경우에 계의 상태 변화에 의하여 출입하는 열의 양은 상태변화의 조건에 따라 다음과 같게 된다.

여기서 와 는 각각 일정한 부피와 일정한 압력에서의 상태변화에서 출입하는 열의 양을 나타낸다. 상태 변화에 따라 출입하는 열의 양을 측정해서 알아낸 에너지와 엔탈피의 변화는 화학 반응의 평형 조건이나 자발적인 변화의 방향을 알아내는 중요한 정보를 제공하게 된다.
엔탈피는 상태 함수이기 때문에 상태 변화에 따른 엔탈피 변화량, 즉 반응열은 변화의 경로에 상관없이 항상 일정하다. 따라서 여러 단계를 거쳐서 화학반응이 일어나는 경우에 각 단계에서의 반응열을 모두 합하면 반응 전체에서 일어나는 반응열과 같게 되며, 이것을 “헤스의 법칙”이라고 부른다.
예를 들어서, 탄소를 산고와 함께 태우면 이산화탄소가 만들어지고 상당한 양의 열이 방출된다. 이산화탄소가 만들어질 때의 반응열은 충분한 양의 산소와 함께 연소시키면서 방출되는 열의 양을 측정하면 쉽게 얻을 수 있다.



한편 일산화탄소를 산소와 함께 태우면 역시 열이…(생략)
 

      
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