[A+ 일반화학실험 예비 레포트] 화학반응과 에너지 - 용해열의 측정

실험목표
몇 가지 고체 화합물을 물 또는 식초왿� 반응시키며 각 반응이 흡열반응인지 발열반응인지 구분하고 열량계를 이용해 고체의 염화칼슘과 질산암모늄이 물에 용해될 때 용해열을 측정한다.

이론
발열반응(exothermic reaction): 화학반응이 일어날 때 열을 방출하는 예로는 산, 염기 중화반응과 금속과 산의 반응, 수화반응이 있으며, 탄소나 수소, 유기물이 공기왿� 산소에서 연소하는 반응도 빛을 수반하는 발열반응에 해당한다. 이 반응은 방출된 열에 의해 촉진되므로 일어나기 쉬우며, 일정한 압력 하의 발열반응은 계의 엔탈피를 감소시키고 이때 이 감소한 만큼이 반응열이 된다.

흡열반응(endothermic reaction): 반응물질의 에너지가 상대적으로 작아 생성물질의 에너지가 상대적으로 클 때 그 차이에 해당하는 에너지를 주위로부터 얻어야 반응이 진행된다. 흡열반응은 반응물질이 가진 내부에너지에 비해 생성물이 가진 내부에너지가 더 커 주위에서 열에너지를 흡수하여 일어나는 반응이다. 흡열반응은 발열반응의 역반응이다. 흡열반응 원리를 이용한 예는 얼음팩과 같이 온도가 낮은 물질을 만드는데 이용되기도 한다. 또한 이 반응은 주변의 온도를 높이면 더 쉽게 진행된다.

비열(Specific heat): 단위 질량에 가해진 열량에 따른 온도 변화의 비를 의미한다. 물질 1g 온도를 1 K 올리는 데 필요한 에너지 또는 열량이라고 나타내기도 한다. 표준 단위로는 J/g・K이고, cal/g℃를 사용하는 경우도 있다.

열평형(Thermal equilibrium): 열역학에서 계왿� 외부 환경 사이의 다양한 접촉으로 인해 만들어지는 열평형과 역학적인 평형, 화학적인 평형으로 나눌 수 있다. 계왿� 환경 사이에서 열에너지의 알짜 이동이 없는 상태를 열평형상태라고 한다. (열접촉 중인 두 계 사이에 열에너지의 알짜 이동이 존재하지 않으면 열평형 상태에 있다고 할 수 있다. 열역학제영법칙을 만족함)