게시판 > 질답게시판 > Gas의 분해에너지 관련 질문드립니다.

스테파노 Stefano

09-01-05 12:48

Q1) .....CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O라는 화학식이 있다면 이 화학식의 엔탈피가 CH4를 분해하는데 필요한 열량이 되는것인지 궁금...
-->(A1) 화학식에 참여하고 있는 각 물질들의 엔탈피를 같은 온도 압력 및 (고-액-기체등)물리적상태와 함께 나타냈다고 하면 좌우변 엔탈피의 차이는 바로 이 반응의 "반응열"이 됩니다.

ΣHi = ΣHj + ΔHr...............(1) ΔHr = ΣHi - ΣHj ...(1a)
Hi = 반응물의 엔탈피, Hj=생성물의 엔탈피,
ΔHr = 반응열 (양수이면 생성물질의 엔탈피 감소이고 발열, 음수이면 생성물질의 엔탈피 증가이고 흡열)

(Q2)...여기서 나온 엔탈피는 CH4의 분해에너지가 아니라 단순히 위의 화학식이 일어나면서 생성되는 발열량이라고 생각되는데요..
-->(A2) 앞서 설명한 바와 같이 반응물질과 생성물질의 엔탈피를 계산해 봐서 좌변이 크면 발열반응, 우변이 크면 흡열반응이 됩니다. 분해반응이나 연소반응이나 탈수반응, 결정화 반응 등 모두 반응에 포함됩니다.

(Q3) ..M*Cp*△T=Q를 가지고 구한 식의 값이 CH4의 분해 에너지가 되는 것인가요?
-->(A3) 아닙니다. 이 계산값은 기준온도의 엔탈피를 0으로 보고 △T만큼 온도를 올렸을 때 메탄이 가진 엔탈피에 불과합니다. 어느 물질을 가열했다고 해서 그 물질의 발열량이나 분해열이 높아지는 것은 아닙니다.

(Q4)..C-H 결합이 4개이므로 4*(C-H 결합에너지)로 구해야 하는지요?
-->(A4) 결합에너지는 결합에 의해 안정화 되었다는 것을 의미하는 것이며 결합에너지가 클 경우 결합을 절단(파괴)하는 에너지가 많이 소요된다는 것을 간접적으로 알려줄 뿐 반응열의 크고 작음을 말해주지는 않습니다.
반응열은 반응물과 생성물간의 엔탈피 차이로 주로 계산합니다. 각 물질의 결합 에너지로도 계산할 수도 있겠지만 이런계산은 화학물질의 열역학적 안정성, 반응의 진행반향, 등을 알아보는데 주로 사용합니다.

(Q5)....N2현열 + Air 현열 + CH4 현열 = Total gas를 분해하는데 필요한 에너지..
-->(A5) 아닙니다. 이 계산은 반응에 참여하는 물질의 엔탈피(에너지)를 계산한 것이고 이 값이 크면 생성물의 엔탈피도 클 것이라는 것을 알 수 있지만 생성물이 무엇이 되는가를 알려주지도 않고 발열반응인지 흡열 반응인지도 알려주지 않습니다.

앞서 설명한 바와 같이 (1)식으로 엔탈피 밸런스를 만들어 봐야 반응열이 계산이 됩니다.

ΣHi = ΣHj +  ΔHr...............(1)   ΔHr = ΣHi  -  ΣHj ...(1a)    
Hi = 반응물의 엔탈피,   Hj=생성물의 엔탈피,  
ΔHr = 반응열 (양수이면 생성물질의 엔탈피 감소이고 발열, 음수이면 생성물질의 엔탈피 증가이고 흡열)

(Q2)...여기서 나온 엔탈피는 CH4의 분해에너지가 아니라 단순히 위의 화학식이 일어나면서 생성되는 발열량이라고 생각되는데요..  
-->(A2) 앞서 설명한 바와 같이 반응물질과 생성물질의 엔탈피를 계산해 봐서 좌변이 크면 발열반응, 우변이 크면 흡열반응이 됩니다.   분해반응이나 연소반응이나 탈수반응, 결정화 반응 등 모두 반응에 포함됩니다.

(Q3) ..M*Cp*△T=Q를 가지고 구한 식의 값이 CH4의 분해 에너지가 되는 것인가요?
-->(A3) 아닙니다.   이 계산값은 기준온도의 엔탈피를 0으로 보고 △T만큼 온도를 올렸을 때 메탄이 가진 엔탈피에 불과합니다.  어느 물질을 가열했다고 해서 그 물질의 발열량이나 분해열이 높아지는 것은 아닙니다.

(Q4)..C-H 결합이 4개이므로 4*(C-H 결합에너지)로 구해야 하는지요?
-->(A4) 결합에너지는 결합에 의해 안정화 되었다는 것을 의미하는 것이며 결합에너지가 클 경우 결합을 절단(파괴)하는 에너지가 많이 소요된다는 것을 간접적으로 알려줄 뿐 반응열의 크고 작음을 말해주지는 않습니다.   
반응열은 반응물과 생성물간의 엔탈피 차이로 주로 계산합니다.  각 물질의 결합 에너지로도 계산할 수도 있겠지만  이런계산은 화학물질의 열역학적 안정성,  반응의 진행반향, 등을 알아보는데 주로 사용합니다.

(Q5)....N2현열 + Air 현열 + CH4 현열 = Total gas를 분해하는데 필요한 에너지..
-->(A5)  아닙니다.  이 계산은 반응에 참여하는 물질의 엔탈피(에너지)를 계산한 것이고 이 값이 크면 생성물의 엔탈피도 클 것이라는 것을 알 수 있지만 생성물이 무엇이 되는가를 알려주지도 않고 발열반응인지 흡열 반응인지도 알려주지 않습니다.

앞서 설명한 바와 같이  (1)식으로 엔탈피 밸런스를 만들어 봐야 반응열이 계산이 됩니다.