[일반화학] Chapter 6 - (3)

일자 : 24-2 11주차 2차시 (1)

6.6 표준 생성 엔탈피와 반응 엔탈피

[1] 생성 엔탈피

Q. 물질의 엔탈피 절대값을 측정할 방법이 없으므로, 내가 관심 있는 모든 반응의 엔탈피 변화를 측정해야 하나요?

• 모든 엔탈피 표현의 기준으로 표준 생성 엔탈피를 사용해 임의의 척도를 설정한다.
• 표준 생성 엔탈피는 1 atm의 압력에서 한 몰의 화합물이 그 원소들로부터 형성될 때 발생하는 열 변화이다.
• 어떤 원소의 가장 안정된 형태에 대한 표준 생성 엔탈피는 0이다.

[2] 일부 물질의 표준 생성 엔탈피

1) 25°C에서 일부 무기 물질의 표준 생성 엔탈피: 특정 무기 화합물의 생성 엔탈피 값을 보여준다.

[3] 반응 엔탈피

1. 표준 반응 엔탈피(ΔH°rxn)의 정의

• 1기압에서 진행되는 반응의 엔탈피 변화를 의미한다.

2. 일반적인 화학 반응식 표현:

• aA + bB → cC + dD

3. 반응 엔탈피 계산식:
   

4. 헤스의 법칙(Hess's Law):

• 반응물이 생성물로 전환될 때, 반응 엔탈피 변화는 한 번에 일어나든 여러 단계를 거치든 동일하다.

5. 중요한 특징:

• 엔탈피는 상태함수이다.
• 최종 결과는 시작점과 끝점에만 의존하며, 중간 과정은 중요하지 않다.

[4] Chemistry in Action: Bombardier Beetle Defense

1. 화학 반응식

• 첫 번째 반응: C₆H₄(OH)₂(aq) + H₂O₂(aq) → C₆H₄O₂(aq) + 2H₂O(l)
• 세 가지 추가 반응식, 각각의 엔탈피 변화값(ΔH°)
  1. 첫 번째 추가 반응식:
     C₆H₄(OH)₂(aq) → C₆H₄O₂(aq) + H₂(g) ΔH° = 177 kJ/mol
  2. 두 번째 추가 반응식:
     H₂O₂(aq) → H₂O(l) + ½O₂(g) ΔH° = -94.6 kJ/mol
  3. 세 번째 추가 반응식:
     H₂(g) + ½O₂(g) → H₂O(l) ΔH° = -286 kJ/mol

2. 전체 반응의 엔탈피 변화:

• ΔH° = 177 - 94.6 - 286 = -204 kJ/mol (발열 반응)
• 발열 반응을 통해 뜨거운 화학물질을 분사함으로써 포식자로부터 자신을 보호하는 방법을 사용한다.

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