[화학실험] [물리화학실험]열량계법에 의한 중화열의 측정

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2007.06.01 / 2019.12.24
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위에 본문 내용에는 수식이 대부분 잘려있습니다.

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

본문내용: 1. 실험 제목 : 열량계법에 의한 중화열의 측정

2. 실험 일시 : 2005. 04. 07. 목요일

3. 실험 목적 : 강염기인 수산화나트륨 (NaOH) 1㏖을 여러 가지의 강산들로 중화 시켰을 때 발생하는 열량을 측정

4. 이론적 배경

어떤 종류의 반응에서는 균형 반응식에서의 계수와는 무관하게, 화학량이 항상 1:1 로 결 합한다고 정의될 수 있다. 한 가지는 산화환원 반응이고 다른 하나는 산․염기 중화반응이 다. 산․염기 중화반응에 있어서

H++OH-→H2O

H+ 1몰을 제공하는 산의 양은 항상 OH_ 1몰을 제공하는 염기의 양을 중화한다. 두 가지 는 항상 1 : 1 비로 결합한다. 당량의 정의는 산 ․ 염기나 산화 ․ 환원 같은 반응의 종류 에 따라 결정되고 당량이란 반응물이 항상 1 : 1 로 반응하는 양으로 정의된다.
반응물이 용액일 때 당량을 다루는데 있어서 몰농도와 유사하지만 몰 대신 당량의 용어로 하는 양을 정의하는 것이 편리하다. 이때 쓰이는 것이 “노르말 농도” 인데 이것은 용질의 당량수/용약 1L 로 구할 수 있다. 따라서 용약 1L당 용질 1당량을 함류하는 용액은 iN의 농도를 갖고 있다고 할 수 있다.

노르말농도=몰농도×몰당 당량수
N×V용액=용질당량수

* 몇가지 산염기의 분자량과 당량
산 또는 염기분자량당량몰농도와 노르말농도사이의 관계HCl36.536.51M=1NHSO9898/2=491M=2NHBO9898/3=32.61M=3NNaOH40401M=1NCa(OH)7474/2=371M=2N

보통 정도의 농도에서 중화 시킬 때는 이온 상호간의 힘 및 기타 영향들이 개입하므로 중 화열이 더 크게 나타나는 경우가 있다. 따라서 중화과정에서 발생되는 열량을 측정할 때 는 산 및 염기의 농도와 측정 시 발생되는 온도 등에 주의가 필요하다.
충분히 묽은 용액은 25℃에서, 강염기 1㏖을 강산1㏖로 중화 시킬 때, 참고 문헌을 통해 서 5700J의 열량이 발생한다는 것을 알 수 있다. 따라서 실험을 통하여 실제 실험치와 참고문헌상의 수치를 비교해보아야 한다.
열량계법이란, 열량계의 측정은 반응을 통해 방출되거나 흡수되는 열량을 해석하여 물질 의 열전도도와 열용량을 결정하기 위해 실시되며, 기화나 용융 같은 물리적 변화나 연소 와 중합 같은 화학적 변화에 의한 열은 손실되거나 없어진다.

C=
(Q:방출된 열, C:열량계의 열용량, 측정된 온도변화)

열량계의 열용량은 이미 알고 있는 소모된 열량에 대한 측정된 온도 변화로부터 결정 된 다. 열용량을 알고 있는 계에서 반응이 일어날 때는 로부터 물리적, 화학적 변화의 열이 산출될 수 있다. 여기서 열용량은 물질의 온도를 1K 올리는데 필요한 열량을 말하 며 C로 표시한다. 열용량을 언급할 때는 반드시 온도 1K를 올리는 과정을 정해주어야 한 다. 열이 상태함수가 아니므로 열용량 또한 상태함수라고 할 수 없다.

(1) 일정한 부피
C==()
물질 1㏖의 온도를 T에서 T로 올리는데 필요한 열량은 q=vdT
C이 온도와 무관하면 q=C(T-T)=

(2) 일정한 압력
C==()
q=dT=C(T-T)=

(3) C와 C의 관계
H=U+PV=U+RT
=+
C=C+
C=C+R

<중략>

참고문헌: 물리화학실험(서문출판사) P157 ~ P162
물리화학실험(탐구당) P102 ~ P105
physical chemistry

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수식이 하나도 없음
you***
(2010.09.17 00:55:09)

오타가 몇개있네요..
zwog***
(2008.03.18 23:12:05)

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