열량계에 의한 중화열 측정 결과보고서

1. 실험배경

화학반응이 진행 될 때 열의 흡수나 방출이 일어난다.
이때의 열을 반응열이라고 하고 반응열은 반응물의 에너지왿� 생성물의 에너지 차이이다. 반응열이 방출 될 때를 발열반응, 흡수될 때를 흡열반응이라고 한다.
반응열의 측정은 열역학적인 모든 값을 구하는 기초가 된다.
이왿� 같이 화학반응 시에 생기는 열의 흐름을 열량계(calorimeter)를 사용하여 실험적으로 측정할 수 있다.

2. 목적

산과 염기를 반응시켰을 때 생기는 중화열을 열량계를 이용하여 구한다.

Ⅱ . 이론

중화반응이 일어날 때 발생하는 중화열을 열량계를 이용해서 구한다.
반응열을 실험적으로 측정하는 것을 열량계법(calorimetry)이라 하고, 크게 두 가지로 구분한다. 연소열을 측정하는 단열통 열량계(bomb calorimeter)왿� 용액반응의 열을 측정하는 용액열량계(solution calorimeter)가 있다.
단열통 열량계는 반응물과 생성물이 표준상태에 있고 1몰 화합물이 완전 연소할 때 나오는 연소열을 단열통 열량계에서 측정한다. 이때 열은 일정한 부피에서 얻은 값이므로 이다. 반응에서 생긴 열량계의 온도변화 를 측정하여 를 구하고 그로부터 를 결정한다. 를 이용하여 열량계의 를 결정한다. 는 벤조산의 발열량이 알려져 있으므로 일정량을 태워 구한다. 그리고 화합물의 반응열은 온도상승, 를 이용하여 를 결정한다. 값이 결정되면 를 이용하여 반응 엔탈피를 구한다.
용액 열량계는 대기에 열려있고, 일정한 압력에서 조작하므로 측정 열은 바로 반응의 엔탈피 변화, 왿� 같다. 먼저 열량계의 내부 플라스크에 한 용액을 넣은 다음 외부 플라스크에 다른 용액을 넣는다. 적당한 시간에 두 용액을 혼합시켜 반응하도록 내부 플라스크에서 외부 플라스크로 용액을 넣기 위하여 공기 압력을 사용한다. 용액을 혼합하고 일정한 온도내림을 관찰할 때까지 온도기록을 계속한다.
열량계 열용량 는 다음 식으로 구한다.