화학및실험-질산포타슘의용해도 예비실험 레포트

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목차

1. Subject

2. Object

3. Principle
1) 자발적 변화
2) 엔트로피
3) 엔탈피
4) 깁스 에너지
5) 화학 평형
6) 용해도

4. Procedure

5. Reagent & Apparatus

6. Caution

본문내용

1. Subject : 질산 포타슘의 용해도

2. Object
: 온도에 따른 용해도의 변화를 이용해서 오염된 물질의 순도를 높이는 방법으로 활용한다.

3. Principle
1) 자발적 변화
열역학을 통해 어떤 반응이 특정 조건하에서 발생할 것인지 아닌지를 그 반응의 열역학적 자발성 여부를 조사해 봄으로써 반응의 진행 가능성을 예측할 수 있다. 자발적 변화는 외부의 간섭 없이 저절로 일어나는 변화를 말하며 변화의 속도는 빠르거나 느릴 수 있다. 이런 자발적 변화의 특징 들 중 하나는 변화가 특정 방향으로만 일어난다는 것이다. 열역학의 목표는 이러한 자발적 변화 의 방향성을 설명하는 것이다. 열역학에서 자발적 과정의 방향성은 구체적 경로는 상관없고 초기 상태와 최종 상태만이 고려대상이 된다. 이런 자발적 과정의 방향성과 관련된 새로운 상태 함수 가 바로 엔트로피이다.

2) 엔트로피
엔트로피(entropy)란 자발적 과정의 방향성과 관련된 새로운 상태 함수이고, 엔트로피 변화의 부 호가 그 과정의 자발적 방향을 나타낼 수 있는데, 엔트로피의 특성상 계와 주어진 반응이 일어나 는 동안 주위의 엔트로피의 변화를 동시에 고려해야지만 변화 과정의 자발성을 예측할 수 있다. 열역학 제2법칙은 엔트로피 함수를 거시적 물리량을 이용하여 표현하여 엔트로피 변화를 계산할 수 있게 하며, 어떤 과정의 자발성을 예측할 수 있는 기준을 제시해 준다.

열역학 제2법칙은 열역학적 우주의 전체 엔트로피 변화가 양수라면 그 과정은 자발적으로 일어날 수 있다라고 기술한다. 즉,

ΔS전체 = ΔS계 + ΔS주위 >0 일때 자발적 과정이 발생한다는 것이다.

3) 엔탈피
엔탈피(enthalpy, H)라는 계의 성질은 다음과 같이 정의된다.

H = E + PV

여기서 E는 계의 내부 에너지, P는 계의 압력, V는 계의 부피이며 이 세 값은 모두 상태함수이므 로 엔탈피 또한 상태함수이어야 한다. 엔탈피의 이러한 정의는 다음과 같은 과정을 통해 얻을 수 있다.

참고 자료

Steven S.Zumdahl, Susan A. Zumdahl, Donald J. DeCoste / Chemistry tenth edition / CENGAGE / 2020 / p511, p639, p826-846
Davdi W. Oxtoby, H. Pat Gillis, Alan Campion / Principles of Modern Chemistry / CENGAGE / 2014 / p495, p530, p571-597, p733-735
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Wikipedia/시약 조사