[일반화학실험]용해열과 과냉각 상태

소개글

고체물질이 녹을 때 나타나는 용해열을 측정하는 원리를 이해하고 과포화 용액에 기계적인 충격을 가했을 때 나타나는 현상을 관찰하여 보는 실험 레포트입니다.
실험 A. 염화칼슘의 용해열
실험 B. 질산 암모늄의 용해열
실험 C. 과냉각 상태(주머니 손난로 원리)

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 자료
9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 물질이 용해될 때 방출하는 열량을 계산할 수 있고, 결과를 이용해서 몰 용해열을 계산할 수 있다. 발열과 흡열반응에서의 몰 용해열을 구할 수 있다.
1.2. 과냉각 상태와 과냉각 상태 전후의 온도 변화를 알아보고, 손난로의 원리르 이해한다.
1.3. 고체물질이 녹을 때 나타나는 용해열을 측정하는 원리를 이해하고 과포화 용액에 기계적인 충격을 가했을 때 나타나는 현상을 관찰한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 발열반응과 흡열반응
2.1.1. 에탄올이나 프로판 가스를 태우면 열이 발생한다. 이와 반대로 염화암모늄을 물에 녹이면 주위의 열을 흡수하여 온도가 내려간다. 이와 같이 물질이 반응하거나 용해할 때 항상 열의 출입이 따르는 데, 화학 반응에서 방출 또는 흡수되는 열을 반응열(heat of reaction)이라고 하고, 열이 방출되는 반응을 발열 반응(exothermic reaction), 열이 흡수되는 반응을 흡열 반응(endothermic reaction)이라고 한다.
2.1.2. 물질의 종류에 따라 물질의 용해 반응이 발열 반응이 되기도 하고 흡열반응이 되기도 한다. 물질의 용해반응이 발열 반응인 경우 물질이 용해될 때, 용액의 온도가 상승하고, 용해반응이 흡열 반응인 경우 물질이 용해될 때, 용액의 온도가 하강하게 된다. 발열과정인 물질의 예는 염화칼슘이 있고, 흡열과정인 물질의 예는 질산암모늄이 있다.

<중 략>

1.1.1. 녹인 티오황산나트륨을 1/2～2/3 정도 한약용 비닐봉투에 담고 금속판을(또는 쇠구슬) 넣은 후 식혀준다.
1.1.2. 1L 비커에 얼음물을 준비하여 과정 3)에서 남은 용액이 든 비커를 담가서 온도계를 꽂은 상태로 식히며 온도변화를 기록한다. (주변에서 충격이나 진동을 주지 않도록 주의한다.)
1.1.3. 비커의 용액 온도가 상온 근처에 도달하게 되면 유리막대를 살짝 용액 속에 담가 티오황산나트륨의 상태와 온도 변화를 관찰한다.
1.1.4. 과정 5)에서 얻은 결정을 페트리 접시 위에 쏟아서 결정의 모양을 관찰한다.

참고 자료

일반화학, Raymond Chang, 자유아카데미, p.98～101,181～183
일반화학 제4판, 일반화학교재연구회, 자유아카데미 p.506～507
대학화학, 일반화학교재연규회, 자유아카데미, p.371
표준일반화학실험서, 대한화학회, 천문각, p.98～101
일반화학, PETER ATKINS, 탐구당, p.515～528
현대일반화학, DAVID W OXTOBY, 자유아카데미, p.250～266, 279～290