[실험이론] 무수황산구리의 수화 엔탈피 측정

[실험이론] 무수황산구리의 수화 엔탈피 측정

 

---------------------------------------------------

 

무수황산구리(CuSO4, FW=159.61)는

결정수를 가지지 않은 백색 분말이다.

 

 

 

무수황산구리 분말을 공기 중에 방치하면,

무수황산구리 몰(mol)수의 5배되는 물(수증기)을 천천히 흡수하여

파란색 황산구리 결정(CuSO4*5H2O, FW=249.69)이 된다.

이 과정에서 일어나는 엔탈피 변화가 수화 엔탈피(ΔH_3)이다.

 

 

 

무수황산구리 분말에 물을 부어 간이 열량계로

[C] 반응의 반응열(ΔH_3), 즉 수화 엔탈피를 측정할 경우,

반응물들의 mol수 비를 정확히 맞춰

물이 남거나 모자라지 않게 반응시켜야 하는 어려움이 있다.

또한 수화 반응이 용해와 함께 일어나기 때문에

수화 과정만의 엔탈피를 구분하여 따로 측정할 수 없다.

 

 

 

이런 이유로 충분한 물을 사용하여

무수황산구리 분말의 용해 엔탈피(ΔH_1)와

황산구리 결정의 용해 엔탈피(ΔH_2)를 각각 측정하여,

헤스의 법칙으로 무수황산구리의 수화 엔탈피(ΔH_3)를 구하고자 한다.

 

 

 

 

 

[부록] 계산 예

 

 

( ★참고: n=W/M https://ywpop.tistory.com/7738 )

( ★★참고 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

▶ 무수황산구리의 수화 엔탈피(ΔH_3) = ΔH_1 + (–ΔH_2)

= (–65.75) + (–10.72) = –76.47 kJ/mol

▶ 문헌값: (–66.50) + (–11.72) = –78.22 kJ/mol

 

 

 

 

[참고] 결정수를 포함하는 화합물을 수화물(hydrate)이라 한다.

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6536 ] 무수물(anhydrous)과 수화물(hydrate). 결정수

 

 

 

 

▶ 수화 엔탈피

> 무수물이 수화물로 변할 때 발생하는 엔탈피 변화.

> 무수물이 물을 흡수하여 수화물이 될 때 발생하는 엔탈피 변화.

> 결정 내 이온이 물과 결합할 때 방출되는 열.

( 수화되더라도 결정의 상태는 여전히 고체(s)임에 주목. )

 

 

 

▶ 용해 엔탈피

> 물질이 다량의 물에 용해될 때 발생하는 엔탈피 변화,

또는 이 과정에서 방출하거나 흡수하는 열.

( 용해되면 결정의 상태는 고체에서 수용액(aq)으로 변한다. )

 

 

 

 

[키워드] 수화 기준문서, 수화 엔탈피 기준문서, 무수황산구리 기준문서, 수화 사전, 수화 엔탈피 사전, 무수황산구리 사전, 심화 화학 실험 기준문서