건국대 화학및실험1 (2021) 주머니 난로의 열량 측정 (예비+결과, 감점 부분 수정 완료)

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 기구 및 시약
6. 참고문헌
7. 실험결과
8. 관찰과 결과 분석

본문내용

실험 목적
: 화학반응에서 발산되거나 흡수되는 반응열의 측정을 통하여 비열과 열용량의 개념을 이해하고 그 응용성을 생각해본다.

실험 이론
용매에 용해도 이상의 용질을 녹이게 되면, 용질은 더 이상 녹지 않은 채 석출되는데 이러한 용액을 포화용액이라 한다. 온도가 높아질수록 용해도가 커지는 용질의 경우, 포화용액상태에서 온도를 낮춰주면 용질이 석출된다. 하지만 어떠한 용매와 용질의 경우는 포화상태를 넘어서도 용질이 석출되지 않는다. 이를 과포화상태라 하고, 이 상태는 매우 불안정하기 때문에 약간의 자극이 주어지면 한꺼번에 결정이 석출된다. 아세트산소듐(Sodium acetate)의 결정은 그 한 개의 결정 안에 여러 개의 물 분자를 포함하고 있다. 이렇게 결정이 가지고 있는 물 분자를 결정수(結晶水)라고 한다. 이런 물질들은 상온에서 물에 대한 용해도가 작아 고체로 존재한다. 하지만 가열하면 용해도가 커져서 결정수에 녹게 된다. 녹은 용액은 고체 상태에 비해 많은 열에너지를 포함한다. 따라서 액체상태의 아세트산소듐이 고체 상태로 굳으면 열에너지가 방출된다. 물 속에서 중탕 가열한 아세트산소듐 용액을 식히면 용해도가 작아져 결정이 석출돼야 하는데 그렇지 않다. 중탕 가열한 아세트산소듐 용액은 포화상태 이상으로 용질을 녹이고 있는 과포화 용액이다. 과포화 용액은 매우 불안정하기 때문에 약간의 자극을 주면 한꺼번에 결정이 석출된다. 이 실험에서 자극을 준 것이 금속판을 앞뒤로 꺾어주는 것이다.
아세트산소듐삼수화물(Sodium acetate trihydrate, CH3COONa∙3H2O)을 58℃ 이상으로 가열하면 결정수(3H2O)가 분리되고, 그 물에 무수아세트산소듐이 녹기 시작한다. 완전히 녹게 되는 온도는 79℃정도이고 이때 포화상태를 이룬다. 아세트산소듐의 용해는 흡열과정으로, 가열해야만 녹는다. 반대 과정인 결정화는 발열반응이다.

참고 자료

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