화학 · 열화학 반응식과 헤스 법칙

헤스 법칙과 반응 경로

같은 처음과 나중 상태를 연결하는 경로를 바꾸어 반응 엔탈피의 합을 확인하세요.

헤스 법칙과 반응 경로 개념 그림

시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.

이 실험에서 알아볼 내용

반응 경로, 반응의 방향, 반응량이 엔탈피의 합에 미치는 영향을 구별하세요.

교과와 단원

2022 개정 물질과 에너지 · 화학 변화의 자발성. 열화학 반응식과 헤스 법칙의 경로 합산을 탐구합니다. 이 영역의 엔트로피와 자발성 판단까지 계산하지 않습니다.

연계 성취기준: 12물에03-01 · 12물에03-02

탐구 질문과 해설

1. CO를 거치는 두 반응의 엔탈피를 더하면 직접 반응의 값과 왜 같을까요?

두 반응식을 더하면 중간 물질 CO와 중간의 산소 항이 정리되어 C(흑연)+O₂→CO₂가 됩니다. 같은 처음·나중 상태를 잇는 전체 엔탈피 변화는 어느 계산 경로를 택해도 같습니다.

2. 반응을 거꾸로 하거나 반응량을 2배로 하면 엔탈피는 어떻게 바뀔까요?

역반응에서는 엔탈피의 부호가 바뀌고 크기는 같습니다. 같은 반응을 2배의 양으로 나타내면 각 단계와 전체 엔탈피가 모두 2배가 됩니다. 이 계산만으로 역반응이 저절로 일어난다고 판단할 수는 없습니다.

모형의 가정과 실제 현상과의 차이

25 °C의 C(흑연), O₂(g), CO(g), CO₂(g)에 대한 반올림한 열화학 자료를 사용합니다. C+O₂→CO₂는 −393.5 kJ/mol, C+½O₂→CO는 −110.5 kJ/mol, CO+½O₂→CO₂는 −283.0 kJ/mol입니다. 반응식의 양에 같은 배수를 곱하고 역반응에서는 부호를 바꿉니다. 선택한 경로는 열화학 반응식의 합산 경로이며 실제 반응 메커니즘이나 활성화 에너지 곡선이 아닙니다. 그림의 높이는 같은 기준을 정한 상태별 엔탈피이고 온도는 아닙니다. 반응 속도, 온도 상승, 엔트로피, 깁스 자유 에너지와 자발성은 계산하지 않습니다.

참고 자료

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선생님을 위한 작은 팁

학생에게 결과를 예상하게 한 뒤, 한 가지 변수만 바꾸어 비교하도록 안내해 주세요. 각 실험 아래에서 모형의 가정과 참고 자료를 확인할 수 있습니다.

사이트 안에서는 별도 계정을 만들지 않아요. 실험 조건과 결과는 브라우저에서 계산합니다. 데이터 처리에 관한 자세한 내용은 개인정보 안내에서 확인할 수 있어요. 키보드의 Tab 키로 이동하고 방향키로 슬라이더를 조절할 수 있어요.