메뉴로 건너 뛰기 내용으로 건너 뛰기
커뮤니티 COMMUNITY
제목 [Kelda Park] AP chem questions
lesson 9 thermodynamics (1)& lesson10 Equilibrium 1 4
작성자 lau*** 등록일 2020-03-24 오전 2:22:30

안녕하세요 켈다 샘 강의 항상 잘 듣고 있습니다. 

이번 강의에서 헷갈리는 부분이 몇 가지 있어서 올립니다


1. exothermic reaction 에서는 system and surrounding 모두 온도가 올라가는 것 같은데 endothermic reaction에서는 surrounding만 온도가 올라가는 거 아닌가요 ?? 손의 물이 증발해서 시원해지는 예시를 들면 endo reaction은 에너지를 흡수하는 거니까 물은 온도가 올라가고 (or stay the same) 손이 시원해지는 1거니까 surrounding만 온도가 내려가는거죠 ??

to sum up, 쌤이 exothermic reaction and endothermic reaction 타이틀 옆에 써 놓으신 온도변화는 주위의 온도 변화를 가르키는게 맞나요 ??


2. 계산 문제에서 delta H를 계산할 때 열량에 반응 몰수를 나누는건 무슨 의미인가요 ??


3. 그리고 Keq은 왜 depends on temperature인가요 ??


4. K value를 계산할 때 power를 coefficient로 썼는데 reaction order을 의미하는 건가요 ?? 만약 그렇다면, coefficient로 reaction order을 정하는 경우는 elementary reaction만 가능한 거 아닌가요 ??


5. meaning of the Keq value 설명 하실 때 small, intermediate, large의 기준이 왜 10^3 랑 10^-3 가 되는건가요 ???


6. 그리고 마지막으로, 3번 문제에서 the reaction is proceeding the right이라고 답이 나와있는데 이건 그 때 반응이 어떻게 진행 되고 있는지 설명하는 거 아닌가요 ? Q<K 이니까, product is less than the reactant, so the reaction was overly proceeding the left at that time 이렇게 이해하면 틀린 건가요 ???


질문이 많네요 ㅜㅜㅜㅜㅜㅜㅜ

2020-03-27 오후 7:13:27
안녕하세요 켈다샘입니다 

답변이 늦어서 죄송합니다. 방학특강으로 인해 많이 바빠서 늦어졌습니다. 양해부탁드립니다. 

 

1. system 과 surrounding 의 temp 를 다르게 구별해서 논하는 것은 크게 의미가 없습니다. 

사실 system과 surrounding 은 separate 이 힘들거나 

또는 아주 엄밀하게 말하면 HCl + NaOH neutralization reaction 을 하면 temp 가 올라가는데 

둘이 aqueous solution 에서 reaction 을 하지요? 

그 solution 자체가 surrounding 을 합니다 

엄밀하게 말하면 system 은 HCl, NaOH particles 인 것이죠 

그 particles - system 만의 온도를 따로 잰다는 것이 의미가 없는 것입니다. 

 

그래서 system, surrounding 을 계속 나누어서 구별하여 이해하려고 하는 것은 크게 의미가 없고

다만 heat flow 가 어디에서 어느 방향인지를 생각하시면 됩니다. 

손에서 물이 증발하면 endo 를 해서 heat 을 빼앗긴 우리의 피부는 차가워지지만 (surrounding) 

물은 뜨거워지지 않고 (날라가는 수증기의 온도라고 해서 - evaporation 을 했다고 해서 100도씨가 되는 것이 아닙니다) 

liquid molecule 사이의 intermolecular force를 overcome 하기 위해 heat from our skin 을 이용한 것 뿐입니다. 

 

온도변화는 주위의 온도변화를 가리키는게 맞습니다 - 주위와 계(system) 을 구별하는 것은 큰 의미가 없고 - 계 만의 온도를 잰다는 것은 이론적으로는 어렵습니다 

 

2. delta H 는 extensive property 

즉 reaction 을 많이 하면 많은 heat release or absorption 을 할 것이므로 

얼만큼의 reaction 이 일어나는지 그것의 Moles 로 나누는 것입니다 

 

Hess's law 를 생각하면 쉽습니다 

전체 chemical equation 에 times 2 를 하면 delta H 에도 times 2를 하지요 

delta H 가 extensive porperty 이기 때문입니다. 

 

3. Keq 가 왜... depends on temp 를 설명하기 위해서는 좀 많은 내용이 필요한데, 

그 부분이 왜 그런지를 정말 fundamental 한 reason 을 물어보는 문제는 없을 것입니다. 

다만, 다른 stress (concentration or pressure/ volume) 에 의한 shift 의 경우에는 

Keq 가 바뀌지 않을때까지만 balance 를 맞추면서 shift 하는 것을 알고 이해해야 하듯이, 

temp 에 의한 shift 의 경우에는, 다른 것들과 balance 가 맞춰질 수가 없습니다 

이부분은 텍스트로 설명하기엔 너무 힘드네요 -  equilibrium lecture 에서 le chatliers principle 부분에서 

temp 가 바뀌면 왜 Keq 가 바뀔수밖에 없는지를 설명했었습니다 

한번 더 참조부탁드립니다 

그러한 이유로 Keq 가 유지될수가 없기 때문입니다. 

 

4. K value 를 정할때 power 가 coefficient 가 되는 것은 사실 reaction order 와 같은 의미가 맞습니다 

그리고 forward rate law = reverse rate law 가 같아짐을 의미합니다 

이 경우에 대해서는 우리가 굳이 AP curricula 에서 배우지는 않습니다. 

 

5. 그것은 매우 rough 한 대략적인 기준입니다 

1보다 크다고 해서 반드시 product 가 많다고 할 수 없기 때문입니다 

each term 마다 power 가 다 다르기 때문에요 

그래서 적어도 1000 정도 많으면 product 이 많겠다는 대략적인 기준이고 

reactant, product의 power 가 한쪽이 매우 큰 경우라면 정작 K value 가 1000 이라도 오히려 reactant 이 많은 그런 상황도 있을수도 있습니다 

 

그러니 정해진 exact 한 기준은 아닙니다 전반적인 기준이라고 보시는게 맞습니다. 

 

6. 현재 주어진 concentration 을 기준으로 계산하는 것을 Q 라고 하고, Q 가 K 보다 작으면, 현재 시점에서 product 이 모자른 것입니다 (equilibrium 에 비해서) 

product 이 더필요하니까 더 forward 로 진행을 해야하고요 

product 이 모자른것을 결과로 생각하시면 안되고 현재 시점에서 그러하고, 

equilibrium 에 가려면, 즉 Q = K  가 되려면 Q 가 더 커져야 하니까 오른쪽으로 가야합니다 

Q 랑 K 를 비교하는 부분은 확실히 아셔야 합니다 나중에 Ksp 에서 또 나옵니다. 

 

왼쪽으로 shift 를 해서 Q 가 작아진 것이 절대 아니고, 

현재 reactant 이 필요이상 많기 때문에, on the way to reach equilibrium 에서 더 forward 로 진행을 해야 하는구나 라고 보셔야 합니다. 

 

 

화이팅입니다 

 

Top