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과학

헤스 법칙

헤스 법칙과학
영문명
Hess’s law
대상
반응의 엔탈피 변화
핵심 근거
엔탈피는 상태 함수
비교 조건
처음과 나중의 상태 일치
헤스 법칙은 같은 시작 상태와 끝 상태를 잇는 전체 과정의 엔탈피 변화가 중간 경로에 관계없이 같다는 법칙이다. 여러 반응식을 합해 전체 반응식을 얻으면 해당 엔탈피 변화도 같은 방식으로 합한다.

중간 단계를 더한다

A에서 B로 가는 과정과 B에서 C로 가는 과정을 합하면 A에서 C로 가는 과정이 된다. 두 과정의 엔탈피 변화가 각각 +18 kJ와 −31 kJ라고 가정하면 전체 변화는 −13 kJ다. B는 전체 식에서 소거되는 중간 상태다.

반응식을 바꾸면 수치도 바꾼다

반응식을 반대로 쓰면 처음과 끝이 바뀌므로 엔탈피 변화의 부호도 바뀐다. 반응식 전체를 두 배로 하면 같은 조건에서 반응하는 양도 두 배가 되어 엔탈피 변화 역시 두 배가 된다. 반응식만 바꾸고 옆의 수치를 그대로 두어서는 안 된다.

상태 기호까지 확인한다

같은 분자식이라도 기체와 액체는 서로 다른 상태다. 계산 중 물질을 소거할 때에는 양뿐 아니라 물리적 상태가 일치해야 한다. 온도나 다른 기준 조건이 다르면 필요한 상태 변화까지 포함해 비교해야 한다.

실제 반응 경로와의 차이

엔탈피 계산을 위해 조합한 단계가 실제 반응의 메커니즘을 뜻하지는 않는다. 헤스 법칙은 전체 변화량을 계산하는 원리이며 반응이 얼마나 빠른지 알려 주는 법칙이 아니다. 활성화 에너지와 반응 중간체를 찾는 문제는 별도로 다룬다.

관련 문서

엔탈피 / 내부 에너지 / 발열 반응 / 흡열 반응 / 활성화 에너지 / 반응 중간체 / 화학 반응식 / 표준 상태