[열화학] 표준생성 엔탈피와 헤스의 법칙 (Hess's law)

전에 포스팅한 열역학 제 1법칙에서 이어서 가겠습니다. 이번에는 열역학 제 1법칙에서 Q에 대한 이야기를 할 것입니다. Q는 열에너지를 의미합니다. 이 때 특별한 조건이 하나 붙는다면 엔탈피를 의미하게 됩니다. 

 

엔탈피란? '일정 압력 조건 하에서의 열에너지의 변화량'

 

이게 엔탈피입니다. 엔탈피를 알게되면 이제 이것의 부호에 따라 흡열반응인지 발열반응인지에 대해 판단하게 됩니다. 

여백의 미	엔탈피의 부호
흡열 반응	+
발열 반응	-

당연합니다. 흡열 반응이란 것은 계가 주위로부터 열을 얻었다는 반응을 뜻합니다. 그리고 발열 반응이란 것은 계가 주위로 열을 내보낸 반응을 뜻합니다. 그렇다면 이제 열역학 제 1법칙을 이렇게 표현하도록 합시다.

위 식은 계가 일을 받았을 때의 공식입니다. 여기서 상태함수와 경로함수의 정의를 살펴보고 가도록 합시다.

1) 상태함수 : 상태함수라는 것은 과정이 어떠했든 간에 신경쓰지않고 시점과 종점만 보겠다는 의미입니다. 즉, 변화량을 나타내는 함수라고 보면 됩니다. 

2) 경로함수 :  상태함수와 달리 어떠한 과정을 통해 얻은 것인지 유의미함을 두는 함수입니다. 정의만 알아둡시다.

 

이제 제목에 나온 표준생성엔탈피가 무엇인지 보겠습니다. 

&표준 생성 엔탈피란? 표준은 가장 기본적인 상태라고 보시면 됩니다. 음.. 25도, 1기압, 1몰 이런 상태를 의미합니다. 

 

표준 생성 엔탈피에서 가장 중요한 것은 이것입니다. '기존에도 위 표준 상태에서 가장 안정한 형태를 띠고 있다면 그 값은 0이 된다.'   그렇기 때문에 산소분자나 질소분자는 표준생성엔탈피가 0입니다. 

 

다음은 헤스의 법칙입니다. 이름만 간지나지 굉장히 쉽습니다. 나중에 반쪽반응이나 열역학 2법칙할 때 쓰이는 기초개념이므로 꼭 까먹지 말도록 합시다.

 

헤스의 법칙은 단일단계반응들이 여러개 존재할 때, 이들을 하나의 최종반응식으로 나타내는 법칙을 의미합니다. 이 과정에서 엔탈피도 부호가 바뀌거나, 합해주거나 하게 됩니다. 얘는 문제를 풀어보는게 더 쉽게 이해될 듯합니다. 문제 하나 보겠습니다.