화학 · 산·염기와 중화 반응
중화 반응과 이온 수 그래프
100 mL의 용액에 산이나 염기를 조금씩 넣고, 모든 이온과 전체 이온 수의 변화를 한 그래프에서 관찰해 보세요.
통합과학2
약 10분 · 고등실험 시작 ↗
질문이 실험이 되는 곳
궁금했던 과학,
직접 실험해 보세요.
조건을 바꾸고, 변화를 관찰하고, 나만의 답을 찾아보세요.
작은 호기심 하나면 충분해요.
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지구과학 · 전향력 · 코리올리 힘
전향력과 회전하는 관찰자
중심과 가장자리에서 발사해 두 관찰자의 경로를 비교하고, 지구의 전향 효과로 연결해 보세요.
지구시스템과학
약 15분 · 고등실험 시작 ↗
정답보다, 발견하는 즐거움.
틀려도 괜찮아요. 다시 실험하면 되니까요.
01 예상하고→02 바꿔보고→03 발견해요
온도와 깁스 자유 에너지
엔탈피·엔트로피·온도를 조절하고, 반응이 유리한 방향이 바뀌는 조건을 찾아보세요.
시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.
이 실험에서 알아볼 내용
ΔrG°=ΔrH°−TΔrS°의 두 기여를 비교하고, 온도에 따른 부호 변화를 해석하세요.
교과와 단원
2022 개정 과학 계열 · 고급 화학 · 물질의 변화와 에너지. 표준 반응 엔탈피·엔트로피 변화와 온도로 표준 깁스 자유 에너지 변화를 비교합니다. 엔트로피의 미시적 유도와 전기화학 전체를 다루지 않습니다.
연계 성취기준: 12고화03-03 · 12고화03-04
탐구 질문과 해설
1. 흡열 반응은 어떤 온도에서도 정방향으로 유리하지 않을까요?
ΔrH°와 ΔrS°가 모두 양수라면 온도가 충분히 높을 때 −TΔrS° 항이 엔탈피 항보다 커져 ΔrG°가 음수가 될 수 있습니다. 이 화면의 방향 판단은 Q=1 조건입니다. 실제 혼합물의 조성이 달라지면 반응 방향도 달라질 수 있어요.
2. ΔrG°가 더 작으면 반응도 반드시 더 빠르게 일어날까요?
깁스 자유 에너지는 열역학적으로 유리한 방향을 판단하는 양입니다. 반응 속도는 활성화 에너지와 반응 경로 등에 영향을 받습니다. 온도 그래프의 0 교차점도 반응이 끝나는 시간이나 반응 속도를 나타내지 않습니다.
모형의 가정과 실제 현상과의 차이
가상 반응의 표준 반응 엔탈피 ΔrH°와 표준 반응 엔트로피 ΔrS°를 입력합니다. 200–800 K에서 두 값이 일정하고 상전이가 없다고 근사하여 ΔrG°=ΔrH°−TΔrS°를 계산합니다. ΔrH°는 kJ/mol, ΔrS°는 J/(mol·K)이므로 엔트로피 항을 1000으로 나누어 단위를 맞춥니다. 각 온도에서 일정한 온도·압력과 반응 지수 Q=1을 가정하므로 ΔrG=ΔrG°이고, 음수는 정반응 방향, 양수는 역반응 방향이 열역학적으로 유리함을 뜻합니다. ΔrG°=0은 이 조건에서 평형입니다. 실제 혼합물에서는 ΔrG=ΔrG°+RT ln Q로 조성도 고려해야 합니다. 임의 반응의 모든 조성에서 같은 방향이라는 뜻이 아니며, 반응 속도·진행량·완결 여부·활성화 에너지·비열의 온도 의존성은 계산하지 않습니다. ΔrS°=0이면 기울기가 0이고, 두 변화량이 모두 0이면 이 모형의 모든 온도에서 ΔrG°=0입니다.