5-1-2. 헤스의 법칙-화학-사이버스쿨

5-1-2. 헤스의 법칙

1. 헤스의 법칙/2. 반응 경로와 헤스의 법칙의 이용/

헤스의 법칙은 에너지 보존 법칙의 일종으로 보면 됩니다.

이제 그 내용을 공부해 볼까요?

1. 헤스의 법칙

물리적 또는 화학적 변화가 일어날 때

어떤 경로를 거쳐 변화가 일어나든지 관계 없이

반응에 관여한 총 열량은 보존된다는

법칙으로서 에너지 보존 법칙의 한 형태라고 보면 됩니다.

위 그림에서 기체 상태의 수소와 산소가 반응하여

수증기가 될 때 내놓는 에너지는 57.8kcal이지만,

물로 될 때 내놓는 에너지는 68.3kcal입니다.

이 때 10.5kcal 만큼 차이가 나는 것은 물이 수증기로 기화할 때 필요한 열,

즉 기화열 또는 증발열 때문이며, 전체 반응에서 수소와 산소가 어떤 경로를 거치든

반응에 따르는 총 열량은 변함이 없습니다.

헤스의 법칙을 이용하면 실제로는 일어나지 않는 반응에 대해서도

관여하는 에너지가 얼마인지를 계산해 낼 수 있습니다.

다음 반응식을 보고 일산화탄소의 생성열을 계산해 보기로 합니다.

C(s) + O₂(g) --> CO₂(g), DH₁ = -94.1kcal ......(ㄱ)

CO(g) + 1/2O₂(g) --> CO₂(g), DH₂ = -67.6kcal ......(ㄴ)

C(s) + 1/2O₂(g) --> CO(g), DH = ?

일산화탄소의 생성열을 구하기 위해 필요한 것은

탄소, 산소, 일산화탄소이므로 (ㄱ), (ㄴ) 두 식으로부터

필요하지 않은 물질인 이산화탄소를 소거하면

C(s) + 1/2O₂(g) - CO(g) --> , DH = -26.5kcal 이므로

좌변의 CO(g)를 이항시킵니다.

따라서 C(s) + 1/2O₂(g) --> CO(g), DH = -26.5kcal로 반응식이 완성됩니다.

일산화탄소가 생기는 반응은

일산화탄소 1몰 당 26.5kcal의 열을 방출하는 발열 반응이지요.