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[자연과학] 일반화학실험 - 주머니 난로의 열량측정

등록일 : 2014-04-24
갱신일 : 2014-04-24


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[자연과학] 일반화학실험 - 주머니 난로의 열량측정
1. 실험제목
주머니 난로의 열량측정

2. 실험목적
화학반응에서 발열하거나 흡수되는 반응열의 측정실험을 통해서 발열반응과 흡열반응의 원리를 이해하고 응용성을 생각해 본다.

3. 실험 이론 아세트산소듐(Sodium acetate)은 분자 한 개가 여러 개의 물 분자를 포함하고 있다. 이렇게 분자 자체가 가지고 있는 물분자를 결정수(water of crystallization)라고 한다. 이런 물질들은 상온에서 물에 대한 용해도가 작아 고체로 존재하지만 가열하게 되면 용해도가 커져서 완전한 용액상태가 된다. 녹은 용액은 고체상태에 비해 많은 열에너지를 포함하고 있기 때문에 액체상태의 아세트산소듐이 고체 상태로 굳으면 열에너지가 방출된다. 물 속에서 중탕 가열한 아세트산소듐 용액은 식히면 용해도가 작아져 다시 결정이 석출되어야 하는데 실제로는 그렇지 않다. 중탕 가열한 아세트산소듐 용액은 포화상태 이상으로 용질을 녹이고 있는 과포화 용액 상태로 과포화 용액은 매우 불안...

1. 실험제목
주머니 난로의 열량측정

2. 실험목적
화학반응에서 발열하거나 흡수되는 반응열의 측정실험을 통해서 발열반응과 흡열반응의 원리를 이해하고 응용성을 생각해 본다.

3. 실험 이론 아세트산소듐(Sodium acetate)은 분자 한 개가 여러 개의 물 분자를 포함하고 있다. 이렇게 분자 자체가 가지고 있는 물분자를 결정수(water of crystallization)라고 한다. 이런 물질들은 상온에서 물에 대한 용해도가 작아 고체로 존재하지만 가열하게 되면 용해도가 커져서 완전한 용액상태가 된다. 녹은 용액은 고체상태에 비해 많은 열에너지를 포함하고 있기 때문에 액체상태의 아세트산소듐이 고체 상태로 굳으면 열에너지가 방출된다. 물 속에서 중탕 가열한 아세트산소듐 용액은 식히면 용해도가 작아져 다시 결정이 석출되어야 하는데 실제로는 그렇지 않다. 중탕 가열한 아세트산소듐 용액은 포화상태 이상으로 용질을 녹이고 있는 과포화 용액 상태로 과포화 용액은 매우 불안정하기 때문에 약간의 자극을 주면 한꺼번에 결정이 석출된다. 이 실험에서는 금속판을 눌러주는 과정이 자극을 주는 과정이 된다. 아세트산소듐 삼수화물(Sodium acetate trihydrate, CH3COONa3H2O)을 58℃ 이상으로 가열하면 결정수(3H20)가 분리되고 결정수에 아세트산소듐이 녹기 시작한다. 완전히 녹게 되는 온도는 79℃ 정도이고 이때 포화상태를 이루게 된다. 아세트산소듐의 용해는 흡열반응이고 반대 과정은 결정화가 되는 과정으로 발열반응이다.

① 비열과 열용량에 대해 조사
열용량( heat capacity, C )은 어떤 물체 또는 일정한 양의 어떤 물질의 온도상승에 필요한 열량이며, C= 으로 나타낼 수 있다. 여기서 는 이동한 열량이고, 는 온도 변화이다.

열용량이 클수록 주어진 온도 변화를 일으키는 데 필요한 열량은 크다. 열용량은 크기 성질이므로 물체의 크기와 조성에 모두 의존한다. 서로 다른 물질을 비교하려면 비열(specific he…(생략)
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