【1】 화학 반응과 에너지
[1] 반응열
1. 반응열
화학 반응이 일어날 때는 반드시 에너지의 출입이 따르는데 이 때
출입하는 에너지를 반응열이라 한다.
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2. 발열 반응과 흡열 반응
(1) 발열 반응
반응물이 에너지를 외부로 방출하는 반응
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반응계의 에너지 > 생성계의 에너지
(2) 흡열 반응
반응물이 외부로부터 열을 흡수하는 반응
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반응계의 에너지 < 생성계의 에너지
그림
1 화학 반응에서 발열 반응과 흡열 반응
발열 반응은 열을 방출하여 에너지가 낮아지는 반응이고, 흡열
반응은 열을 흡수하여 에너지가 높아지는 반응이다.
3. 열 화학 반응식
(1) 열 화학 반응식
화학 반응식에 반응열을 함께 표시한 식
반응열은 화학 반응식의 맨 뒤에 쓴다.
열화학 반응식에서는 계수로 분수를 사용할 수 있다.
물질의 상태에 따라 에너지 상태가 달라지므로 반드시 물질의 상태를
함께 나타내야 한다.
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(2) 열화학 반응식의 종류
1)
생성열
원소 상태의 물질이 반응하여 물질 1mol이 생성될 때의 반응열
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2)
분해열
물질 1 mol 이 원소 상태로 분해될 때의 반응열
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3)
연소열
물질 1 mol 이 완전 연소될 때의 반응열
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4)
중화열
산.염기의 중화 반응에서 물 1 mol 이 생성될 때의 반응열
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5)
용해열
물질 1 mol 이 용매에 용해될 때의 반응열
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[2] 엔탈피
1. 엔탈피
(1) 엔탈피(열함량 
)
일정한 온도, 압력에서 물질이 간직한 전체에너지를 엔탈피라 한다.
원자 내의 결합에너지, 운동에너지 등의 에너지의 총합으로 어떤 물질의
엔탈피를 구하는 것은 쉽지 않다.
(2) 엔탈피의 변화량(
)
반응 전후의 엔탈피의 변화량(
)을 실험적으로 구할 수 있다.
엔탈피의 변화량(
)은 반응열과 절대값은 같으나 부호가 반대이다.
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2. 발열 반응과 흡열 반응
(1) 발열 반응
열을 방출하여 열함량이 낮아지는 반응
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반응 물질의 열함량 > 생성 물질의 열함량
(2) 흡열 반응
열을 흡수하여 열함량이 높아지는 반응
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반응 물질의 열함량 < 생성 물질의 열함량
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그림
2 열함량의 변화와 발열 반응, 흡열 반응
발열 반응은 열을 흡수하여 열함량이 낮아지는 반응, 흡열 반응은
열을 방출하여 열함량이 높아지는 반응이다.
[3] 헤스의 법칙
1. 헤스의 법칙
화학 반응에서 처음 반응물의 상태와 나중 생성물의 상태가 같다면
반응 경로에 관계없이 반응열은 일정하다.
반응 경로 1
(흑연) 
반응 경로 2
(흑연) 
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반응 경로 2의 두 식을 더하면 반응 경로 1과 같은식이 되어 반응물과
생성물이 같아져 경로에 관계없이 일정하다.
CO의
생성열 구하기
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그림
3 헤스의 법칙
반응물의
상태와 생성물의 상태가 같다면 반응 경로에 관계없이 반응열은 일정하다.
【2】 반응열과 화학 반응
[1] 엔탈피의 계산
결합에너지를 이용한 엔탈피의 계산
(끊어지는 결합) 
(생성되는 결합) 홑원소 물질의 표준 생성열은 0 이다.
다음 반응의 엔탈피의 변화량을 구하시오.
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 : 413.6  : 325.2  : 242.6  : 431.6 |
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[2] 반응열과 화학 반응의 진행
1. 반응의 자발성
화학 반응은 그 물질들이 안정한 상태가 되는 방향으로 진행된다.
따라서 물질의 안정도가 증가하는 방향의 반응이 더 자발적이다.
2. 안정된 상태
엔탈피는 감소하고, 무질서도는 증가할수록 보다 안정하다.
(1) 자연 상태에서
무질서도의 증가보다 엔탈피의 감소가 물질의 안정도에 더 많은 영향을
끼치므로 엔탈피가 감소하는 발열 반응이 더 자발적이다.
엔탈피가 감소하는 양이 많을수록 더 안정하므로 발열 반응 중에서도
반응열이 큰 반응이 더 자발적이다.
(2) 고온의 상태에서
엔탈피의 감소보다 무질서도의 증가가 물질의 안정도에 더 많은 영향을
끼치므로 흡열 반응이 더 자발적이다.
