메뉴로 건너 뛰기 내용으로 건너 뛰기
커뮤니티 COMMUNITY
제목 [Kelda Park] Calorimeter Set Up 1-2 질문
Kelda's All about AP Chemistry 개념정리 (with review questions) _Part.2 _24강 완성_updated 4
작성자 sej*** 등록일 2020-03-14 오후 1:36:37

안녕하세요, 오랜만입니다 선생님!


Part.2 개념정리 4강 Calorimeter set up 교재 90쪽에 1-2번에 질문이 있습니다. 

Total q, amount of heat produced 식이 mcΔT + CΔT 이어서 1-1번은 ΔT 가 double 이 되어서 Total q 가 두배로 되는건 이해가 되는데 1-2번에는 mass 만 두배로 되었으니 Total q 는 두배보다 좀 덜 늘어나지 않나요? 1-1, 1-2 모두 calorimeter 가 abosorb 한 heat 은 무시해도 되는 문제인가요? 아니면 33분 15초에 말씀하셨듯이 Molarity 랑 Volume 곱해서 number of moles 와 원래 number of moles 를 비교해서 q에 곱해줘도 되나요?


8강 31분 45초에서 Cl2 를 더해진 양을 다 쓰거나 더 쓰면 Keq 가 disrupt 된다고 하셨는데 이 두 상황에서도 PCl3 와 PCl5 가 줄어들고 증가하는 비율을 잘 맞춰서 disturb 되지 않게 만들 수 있지 않나요? 이 부분이 잘 이해가 안됩니다.


Keq expression (교재 103쪽) 에서 power 를 coefficient 로 쓰는 이유가 무엇인가요?


답변 감사드립니다!



2020-03-18 오전 12:36:46

안녕하세요 

답변이 늦어 죄송합니다 ^^ 반가움 SJ!

 

Anyways

첫번째 질문 

물론 heat loss or heat absorbed by the apparatus 를 고려하면 문제가 복잡해집니다  

그 부분은 ignore 한 상태로 (다른 source 로의 heat loss 가 없다고 했을때) 

 

solution volume 을 double up 한 경우와 

solution concentration 을 double up 한 경우를 비교한 것이고 

 

concentration 을 double up 한 경우라 할지라도 

container 가 absorb하는 heat 를 고려한다면 delta T 가 커지는 것은 사실이겠으나 완벽하게 두배가 되지는 않을 것이고

 

volume을 double up 하는 경우에도 heat loss 가 있다면 오히려 temp 가 내려갈수 있겠습니다. 

 

 

그런데 공식에서 mcT + CT를 썼는데, 

우리가 measure 하는 입장에서는 그 두가지를 다 고려해야한다는 것이지만 (CT 가 heat loss 에 해당하는 것이니까) 

1-2 번에서 mass 만 두배가 된 경우에도 

reaction 자체는 두배로 일어난 것이므로 

q 가 두배라는 것은 맞습니다.. 

다만 calorimeter 가 먹는 heat 등을 고려한다면 T 가 내려갈수있다고 (올라가긴 하지만 delta T가.. ) 말한 것이고요 

 

공식에서 딱 m만 커졌는데... 라고 생각해서는 안되고, reaction 을 하는 reactant 의 moles 가 두배로 많아졌으니, heat release 가 두배가 되는 것은 맞답니다 

그 heat 를 measure 할 때 solution 만 focus 할 것이냐 - heat loss 때문에 다른 것들의 heat capacity 도 고려할 것이냐.. 하는 부분인것이고요 

 

좀 헷갈리실 수 있는데... 잘 이해되셨음 좋겠네요.. ^^;;; 

 

------------------------------

 

Cl2 가 added 된 상황에서 shift 하면 왼쪽으로 PCl5 쪽으로 shift 하기 때문에

PCl5 는 무조건 increase 하고, PCl3는 그 shift 하는 동안에 무조건 decrease 하기 때문에 

학생이 말한 것처럼 둘다 decrease 해서 Cl2 를 유지하게 되는 경우는 발생하지 않습니다 

 

 

 

-------------------------------

음... 

이유는 사실 몰라도 되는데 

궁금하시다면... 

 

사실 equilibrium 은 forward rate = reverse rate 이지요? 

두개의 rate law 를 equal 이라고 해서 만든게 equilibrium constant 라고보셔도 됩니다 

 

에를 들면 

 

A(g) + 2B(g) -> 3C(g) + D(g) 가 equilibrium 이라고 합시다 

그러면 forward rate = kf*[A][B]^2

reverse rate = kr*[C]^3[D] 이렇게 되요 

이 두가지가 똑같을때 

[C]^3*[D]/([A]*[B]^2)= kf/kr 이 될것이고 이것이 곧 equilibrium constant 입니다 

 

이런식의 증명과정들이 

textbook 에는 나오기는 하지만 

사실 크게 의미는 없어요... 

어차피 저 과정들을 알아야 풀 수 있는 것은 아니고 

Kc, Kp 각각 하나의 정의인 것처럼 우리가 공식을 이용하기 때문이죠 :)

 

 

 

 

Top