기호 $H$ '열함량' 정도 특정 온도와 압력에서, 어떤 물질이 가지는 고유한 에너지 함량. 특정 [[온도,temperature]]와 [[압력,pressure]]에서, 어떤 [[물질,substance,matter]]이 가지는 고유한 [[에너지,energy]] 함량. 열역학적 [[상태함수,state_function]]의 하나로, 계가 어떤 열역학적 상태(thermodynamic state)에서 지니고 있는 열에너지. 그 계가 지닌 열에너지의 총량. ## 윗 두 줄은 물리학백과 [[물리학,physics#s-12.8|크기성질]]임. (소비된 반응물 양에 정비례) 정의: H = E + PV '''엔탈피''' = 내부에너지 + 압력 × 부피 H = U + PV '''엔탈피'''(H)는 내부에너지(U)에 압력(P)와 부피(V)의 곱을 더한 것. (이 셋은 모두 상태함수임) U : [[내부에너지,internal_energy]] ## 물리학백과: H = U + pV 여기서 H : 계의 '''엔탈피''' U : 계의 [[내부에너지,internal_energy]] p : 계의 [[압력,pressure]] V : 계의 [[부피,volume]] pV : 계가 외부에 대한 [[일,work]]의 양 밀접: 화학 반응에서의 [[열,heat]] 엔탈피 변화 시 발열, 흡열 보통 직접 측정할 수 없고, 화학 반응에서 열의 변화(출입하는 열에너지)를 통해 간접적으로 측정 // tmp from 물리학백과 { 절대적인 엔탈피 값(본문엔 '엔탈피의 절댓값'이라 하나 이는 abs(H) 랑 혼돈의 여지가 있을 것 같은?) $H$ 는 실험으로 측정할 수 없으나, 열역학적 [[퍼텐셜에너지,potential_energy]]([[열역학퍼텐셜,thermodynamic_potential]])의 한 종류이므로, 어떤 기준점을 임의로 설정하고 그 기준점으로부터의 [[차이,difference]] $\Delta H$ 가 물리적으로 의미가 있다. } 반응 엔탈피 (enthalpy of reaction) = 반응열 (heat of reaction) ΔH, ΔH,,rxn,, [[반응열,heat_of_reaction]] 관련 반응을 명시해야 함 (단어 의미상 당연히) 물질 상태도 명시해야 함 (ex. 생성물이 (g)인지 (ℓ)인지에 따라 당연히 값이 달라짐) ΔH < 0 : 엔탈피 감소 : 반응이 발열반응 : 안정해짐 - 자발적인 경우가 많음 ΔH > 0 : 엔탈피 증가 : 반응이 흡열반응 : 불안정해짐 - 비자발적인 경우가 많음 정반응의 ΔH와 역반응의 ΔH는 크기는 같고 [[부호,sign]]는 반대 쉬운 예 물의 융해 엔탈피 : 얼음이 녹음 : 열을 흡수 : ΔH,,융해,, > 0 연료의 연소 엔탈피 : 열을 발생(방출) : ΔH,,연소,, < 0 주의할 점 [[http://www.sciencenanum.net/chemistry/thermochem/thermochem_04_02.html src]] 1. '''엔탈피''' 값은 압력, 온도에 따라 다르다. 따라서 기준 상태를 정해주는 것이 중요하다. 표준상태란 1 atm, 25 °C 일 때를 말한다. 표준상태에서의 엔탈피를 표준엔탈피라 하고, H°로 표시한다. 2. '''엔탈피'''는 상태함수이다. (상태함수: 계가 특정 상태에 있으면 어떤 경로를 통해 그 상태에 도달하였는지 상관없는 성질) (경로함수: 어떤 과정을 거치는지에 따라 값이 달라지는 성질) 참고로 열(q), 일(w)은 경로함수지만, 그 합인 내부에너지변화(ΔE)는 상태함수로서, 경로에 상관없이 같다. 3. '''엔탈피'''는 세기성질이다. (세기성질: 크기가 물질의 양에 비례하는 성질) (크기성질: 물질의 양이 변해도 크기에 변화가 없는 성질 ex. 밀도) ttttmp http://www.sciencenanum.net/chemistry/condensed.html http://www.sciencenanum.net/chemistry/thermochem.html http://www.sciencenanum.net/chemistry/thermochem/thermochem_05.html ---- [[TableOfContents]] = from ebs; to merge = 엔탈피(H): 일정한 압력에서, 어떤 물질이 가지고 있는 고유한 총 에너지 함량 절대값을 정확하게 측정하는 것은 불가능하지만 반응열을 측정하면 물질이 가진 엔탈피의 차이를 알 수 있음 일정 압력에서 열의 출입은 엔탈피의 변화(ΔH) 반응열(Q): ΔH와 절대값은 같고 부호는 반대 반응엔탈피(ΔH) = (생성물질의 총 엔탈피) - (반응물질의 총 엔탈피) = ΣH(생성물질) - ΣH(반응물질) 생성엔탈피 : 어떤 물질 1몰이 성분 원소의 가장 안정한 원소로부터 생성될 때의 반응엔탈피 표준생성엔탈피 : 1기압에서의 생성엔탈피 단위 kJ/mol 다른 모든 enthalpy도 마찬가지?? 반응엔탈피/분해엔탈피 : 어떤 물질 1몰이 가장 안정한 성분 원소로 분해될 때의 반응엔탈피 생성엔탈피와 절대값 같고 부호 반대 반응엔탈피/연소엔탈피 : 어떤 물질 1몰이 완전연소하여 가장 안정한 생성물이 될 때의 반응엔탈피 연소반응은 항상 발열반응이므로, 연소엔탈피(ΔH)는 항상 (-)값 반응엔탈피/중화엔탈피 : 산의 H^^+^^(aq) 1몰과 염기의 OH^^-^^(aq) 1몰이 중화반응하여 1몰의 H,,2,,O(l)이 생성될 때의 반응엔탈피 중화엔탈피는 반응하는 산과 염기의 종류에 관계 없이 일정 related: 알짜이온반응식 반응엔탈피/용해엔탈피 : 어떤 물질 1몰이 다량의 물에 용해될 때의 반응엔탈피 (EBS) = from zum; to merge = 엔탈피 표준엔탈피 H° 25 ℃, 1기압에서의 엔탈피 값 반응엔탈피 ΔH 일정한 압력에서, 화학 반응이 일어날 때의 엔탈피 변화 반응엔탈피 = 생성물의 엔탈피 합 - 반응물의 엔탈피 합 ΔH = ΣH,,생성물,, - ΣH,,반응물,, 반응열(Q)과 반응엔탈피(ΔH) 반응열 : 반응물의 엔탈피 합에서 생성물의 엔탈피 합을 뺀 값 Q = ΣH,,반응물,, - ΣH,,생성물,, 반응열 = (반응물의 엔탈피 합) - (생성물의 엔탈피 합) 일정한 압력에서, 반응열(Q)과 반응엔탈피(ΔH)는 부호 반대임 Q = -ΔH || ||반응열 ||반응엔탈피 || ||발열반응 ||Q>0 ||ΔH<0 ||반응물보다 생성물이 더 안정함 ||주위 온도가 올라감 || ||흡열반응 ||Q<0 ||ΔH>0 ||생성물보다 반응물이 더 안정함 ||주위 온도가 내려감 || Up: [[열,heat]] [[http://study.zum.com/book/13978 src]] = 반응열 Q = 아래 ΔH와 부호만 반대 = 엔탈피 변화 (AKA 반응엔탈피) ΔH = 엔탈피 변화(ΔH) = (생성 물질의 엔탈피) - (반응 물질의 엔탈피) ΔH = ΔE + Δ(PV) 여기서 Δ(PV) = (PΔV + VΔP) 이므로, ΔH = ΔE + PΔV + VΔP - how? CHK P-V일 이외의 다른 일이 관여하지 않는다면 ΔE = Q - PΔV이므로 ΔH = Q + VΔP 관련: [[헤스_법칙,Hess_law]] 반응엔탈피(ΔH) = 엔탈피변화(ΔH) = (생성물의 엔탈피 합) - (반응물의 엔탈피 합) = ΣH,,생성물,, - ΣH,,반응물,, ||발열 반응 ||발열과정 exothermic ||ΣH,,반응물,, > ΣH,,생성물,, ||ΔH<0 ||계의 엔탈피 감소 ||주위의 엔탈피 증가 || ||흡열 반응 ||흡열과정 endothermic ||ΣH,,반응물,, < ΣH,,생성물,, ||ΔH>0 ||계의 엔탈피 증가 ||주위의 엔탈피 감소 || ---- 엔탈피변화는 처음 상태에서 다른 상태로 어떤 경로를 통해 갔는지에 상관없이 같다. ([[경로함수,path_function]]가 아니라 [[상태함수,state_function]]) ---- https://everything2.com/title/Enthalpy+Change = 표준 엔탈피 H° = 기호 H° 엔탈피는 온도/압력에 따라 달라지는데, '''표준엔탈피'''는 1 atm, 지정된 온도(일반적으로 25 °C)일 때의 엔탈피 = 표준 반응 엔탈피 ΔH­°,,r,, = ΔH­°,,r,, 1기압 하에서 일어나는 반응의 엔탈피 변화량 '''표준 반응 엔탈피''' = (생성물의 표준 생성 엔탈피 합) - (반응물의 표준 생성 엔탈피 합) = 표준 생성 엔탈피 (AKA 표준생성열) standard enthalpy of formation ΔH­°,,f,, = 기호: 여기서 문자를 위아래로 wiki syntax로 쓰는 방법이 없는데 ( $\Delta H_f^{\circ}$ 는 되지만 ) ΔH­°,,f,, 인가, ΔH­,,f,,° 인가? °(degree)인가 ^^0^^(superscript zero)인가? 1기압에서 어떤 화합물 1몰이 그 화합물을 구성하고 있는 성분 원소의 가장 안정한 상태에서 생성될 때의 반응 엔탈피 ## { 1 atm에서, 각 원소로부터 1 mol의 화합물을 생성할 때 열의 변화 * °: 표준상태(1 atm)의 조건이라는 뜻 * ,,f,,: 생성(formation)을 뜻함 가장 안정한 상태에 있는 모든 원소들의 표준생성엔탈피는 0 엔탈피 표현식에서 기준점(0 kJ/mol) 역할을 하는듯..........CHK ΔH­,,f,,°(C, 흑연) = 0 ΔH­,,f,,°(C, 다이아몬드) = 1.90 kJ/mol ΔH­,,반응,,° = ΣΔH­,,f,,°(생성물) - ΣΔH­,,f,,°(반응물) ex. 반응식이 a A + b B → c C + d D 일 경우 ΔH­,,반응,,° = (c ΔH­,,f,,°(C) + d ΔH­,,f,,°(D)) - (a ΔH­,,f,,°(A) + b ΔH­,,f,,°(B)) == ΔH­,,f,,°를 구하는 두 방법 == 1. 직접법 : 원소로부터 쉽게 합성할 수 있는 화합물의 반응 엔탈피에서 구함 ex. 이산화탄소의 생성엔탈피는, 표준상태 흑연과 산소분자가 표준상태의 이산화탄소로 될 때의 반응엔탈피 C(흑연) + O,,2,,(g) → CO,,2,,(g) ..... ΔH,,반응,,° = -393.5 kJ/mol ΔH­,,f,,°(C, 흑연) = ΔH­,,f,,°(O,,2,,, g) = 0 (이 둘은 안정하므로) ΔH,,반응,,° = ΔH­,,f,,°(CO,,2,,, g) - (ΔH­,,f,,°(C, 흑연) + ΔH­,,f,,°(O,,2,,, g)) = -393.5 kJ/mol ΔH­,,f,,°(CO,,2,,, g) = -393.5 kJ/mol .......너무 잡다한 것을 적은 듯.......... 2. 간접법 : 많은 화합물은 원소로부터 직접 합성 불가: 헤스의 법칙으로 계산 See [[헤스_법칙,Hess_law]] ## } http://contents.kocw.or.kr/KOCW/document/2016/chungang/hahnseungsoo/6.pdf = 결합엔탈피 bond enthalpy = BE, ΔH,,B,, 기체상에서 결합 1몰이 끊어질 때 일어나는 엔탈피의 변화 CHK 기체상에서 결합 1몰을 끊기 위해 필요한 에너지 = 결합 해리 에너지 기체 분자 1 mol에서, 특정 결합을 끊을 때 필요한 엔탈피 변화량 H,,2,,(g) → H(g) + H(g) .... ΔH° = 436.4 kJ 결합엔탈피는 단일결합 < 이중결합 < 삼중결합 평균결합엔탈피 (다원자 분자 결합에 대해) 가 있음 반응엔탈피를 평균결합엔탈피로 추정 가능 ΔH° = Σ BE(반응물) - Σ BE(생성물) = (투입된 전체 에너지) - (방출한 전체 에너지) = 반응엔탈피 enthalpy of reaction = 반응열과 같은건가 아님 부호반대인가?????? 기호: ΔH, ΔH,,rxn,, (rxn = reaction) 반응엔탈피 = ΣH,,생성물,, - ΣH,,반응물,, 생성물의 엔탈피 - 반응물의 엔탈피 ([[차이,difference]]) ΔH = H(생성물) - H(반응물) ΔH = 일정 압력 하에서 반응 중에 방출하거나 흡수하는 열 흡열반응 0 °C, 1 atm에서 얼음 1 mol이 녹아 물이 될때 H,,2,,O(s) → H,,2,,O(l) ΔH = 6.01 kJ/mol (계가 열을 흡수) = (흡열) = (ΔH > 0) 발열반응 0 °C, 1 atm에서 물 1 mol이 얼음이 될때 H,,2,,O(l) → H,,2,,O(s) ΔH = -6.01 kJ/mol (계가 열을 방출) = (발열) = (ΔH < 0) ## from http://contents.kocw.or.kr/KOCW/document/2016/chungang/hahnseungsoo/6.pdf ---- 다음 반응물/생성물 앞뒤가 반대임에 주의! 결합에너지로 구하는 방법 ΔH,,반응,, = Σ 반응물결합E - Σ 생성물결합E 표준생성엔탈피로 구하는 방법 ΔH,,반응,, = Σ ΔH,,f,,°(생성물) - Σ ΔH,,f,,°(반응물) from https://youtu.be/E0UobzUe8Jc 30m ---- 어원: 그리스어 ''enthalpein''(따뜻하게 함)에서 Twins: [[http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3569076&cid=58949&categoryId=58983 네이버캐스트 화학산책 엔탈피]] [[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389768&cid=60217&categoryId=60217 물리학백과: 엔탈피]] Up: [[열역학,thermodynamics]] [[화학,chemistry]]