반응열과 Hess의 법칙

반응열과 Hess의 법칙

 

1)실험목적

이 실험에서는 고체 수산화나트륨과 염산의 중화반응을 한 단계 및 두 단계로 진행시켜 각 단계의 반응열을 측정하고 Hess의 법칙이 성립함을 확인한다.

 

2)실험 내용

1.실험기구

250ml 삼각플라스크, 500ml 비커 또는 1l 플라스틱, 100ml 눈금 실린더, 온도계, 전자저울, 무게다는 종이, 0.5M NaOH, 0.5M HCl, 0.25M HCl, NaOH

 

2.실험원리

화학변화가 일어나는 동안에 발생 또는 흡수된 열량을 반응 전의 물질의 종류 및 상태와 반응후의 물질의 종류 및 상태만 같으면, 반응 경로에는 관계없이 항상 일정하며 이것을 Hess의 법칙이라고 한다.

고체 수산화나트륨과 염산의 중화반응을 반응식으로 나타내면 다음과 같으며, 여기서 ⧍은 이반응의 반응열이다.

이 반응을 다음과 같이 두 단계로 일어나게 할 수 있다. 즉, 고체 수산화나트륨을 물에 녹여NaOH 수용액을 만들고, 이것을 염산으로 중화한다.  여기서 ⧍ 및 ⧍는 각각 두 반응에 대한 반으열이다.

반응식 (2)와 반응식 (3)을 더하면 반응식 (1)이 된다. 따라서 각 반응열 사이에서도 다음과 같은 관계가 성립된다.

⧍ = ⧍ + ⧍

 

3.실험 방법

1. 반응(1)의 반응열 측정

① 250ml 삼각플라스크를 윗접시 저울에 올려 0.1g까지 단 후 솜 보온재로 싸서 보온한다.

② 0.25M 염산용액 200ml 을 삼각플라스크에 넣고 일정한 온도가 되었을 때 온도를 측정한다.

③ 2g의 수산화나트륨을 0.01g까지 단다.

④ 수산화나트륨을 삼각플라스크에 넣어 녹이고 온도가 가장 높을 때의 온도를 기록하고 플라스크의 무 게를 기록한다.