| [일반화학실험 A+ 1등 자료] 실험 11. 화학반응과 에너지 실험 결과 보고서 |
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| 설명 : “[일반화학실험 A+ 1등 자료] 실험 11. 화학반응과 에너지 실험 결과 보고서”에 대한 자료입니다 이공계열 4.5 만점 수석 학생의 보고서입니다. 각 실험에 대한 결과와 실험 후에 생각해 보아야 하는 결과 보고서의 문제에 대한 답안이 자세하게 적혀있습니다. 두 장의 실험에 대한 고찰이 작성되어 있습니다. |
| – 실험 데이터 및 처리 Part I: 발열반응/흡열반응 1. 실험 데이터 2. 각 경우에 일어나는 반응의 화학반응식을 적어라. 3. 관찰된 결과를 토대로 위의 표에 어느 반응이 흡열반응이고, 어느 반응이 발열반응인지 밝혀라. Part II: 스티로폼 열량계의 열용량 1. 실험 데이터 – 온도 변화 그래프 2. 더운 물이 잃은 열량 Qhot은 찬 물과 열량계가 얻은 열량(각 각 Qcold와 Qcal)과 같을 것이므로: -Qhot = Qcold + Qcal 또한 물이 잃거나 얻은 열량 Qw와 열량계가 얻은 열량 Qcal은 각 각 다음과 같다: Qw = Cw mw ΔT Qcal = Ccal ΔT 이때 Cw는 물의 비열(단위: J g-1 ℃-1)이고, mw는 물의 질량(단위: g), 그리고 Ccal은 열량계의 열용량(단위: J K-1)이다. 실험에서 관찰된 온도 변화들을 사용하여 열의 이동을 나타내는 관계식을 세우고, 이로부터 열량계의 열용량 Ccal을 구하라. 물의 비열은 Cw = 4.184 J g-1 ℃-1 로 간주하라. (주의: 이 관계식은 실험서에 주어진 식 (2)와는 다른 관계식이다.) Part III: Heat of Solution 1. 실험 데이터 – 온도 변화 그래프 첨부 2. 화합물이 물에 용해될 때 흡수 또는 방출되는 열량 Qreaction은 용액과 열량계로 이동한 열량과 같을 것이므로: |Qreaction| = Qsol + Qcal 실험에서 관찰된 온도 변화들을 사용하여 Qsol과 Qcal을 구하는 식을 적고 그 값을 구하라. 이때 용액의 비열은 물의 비열과 같다고 가정하라. 관계식: |Qreaction| = – 실험 결과에 대한 고찰 – 다음의 질문에 답하시오. 1. 이번 실험에서 관찰한 것처럼 어떤 고체 화합물은 물에 용해될 때 열을 발생하고, 또 어떤 화합물은 용해될 때 열을 흡수한다. 이러한 차이는 무엇 때문에 생기는가? 2. 일정 부피(예를 들어, 100 mL)의 물에 CaCl2를 용해시켜 최대의 열량을 얻으려 한다면 얼마의 CaCl2를 용해시켜야 할 것인가? 3. 겨울철 많이 사용하는 손난로는 화학반응 동안 방출되는 열을 이용한 것이다. 손난로에 이용되는 반응은 CaCl2의 용해 이외에 어떠한 발열반응들이 이용되고 있는지 알아보자. 4. 22.5 g의 금속 조각을 100.0 ℃로 가열한 후 20.0 ℃의 물 100.0 mL에 넣었다. 열평형에 도달한 후 온도를 재어보니 26.9 ℃이었다. 이 금속의 열용량은 얼마인가? – 참고문헌 일반화학, Steven S. Zumdahl, Cengage, 2018, 541쪽 |
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