오존이 분해되어 산소가 되는 반응 메커니즘과 반응속도식

오존이 분해되어 산소가 되는 반응 메커니즘과 반응속도식

 

 

오존이 분해되어 산소가 되는 반응이

<보기>의 두 단계를 거쳐 이루어질 때,

반응 메커니즘과 일치하는 반응속도식은?

단, 첫 단계는 빠른 평형,

두 번째 단계는 매우 느리게 진행.

 

<보기>

O3(g) ⇌ O2(g) + O

O + O3(g) → 2O2(g)

 

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

 

▶ 빠른 초기 단계를 갖는 메커니즘

( 속도 결정 단계에 중간체가 포함된 경우 )

> 빠른 단계가 느린 단계보다 앞서 일어나면,

빠른 단계에서 평형이 이루어진다고 ‘가정’하여,

중간체를 반응물로 나타낸다.

 

 

 

두 번째 단계는 매우 느리게 진행

---> 속도 결정 단계

---> 전체 반응속도 결정

 

 

 

첫 단계 가역반응에서

정반응 속도 = 역반응 속도 이므로,

k1[O3] = k-1[O2][O] ... (1)

 

 

[O]에 대해 정리하면,

[O] = (k1/k-1)[O3]/[O2] ... (2)

 

 

 

(2)식을 전체 반응속도식에 대입하면,

v = k2[O][O3]

= (k2•k1/k-1)[O3]^2/[O2]

= k[O3]^2/[O2]

( 단, k = k2•k1/k-1 )

 

 

 

 

[키워드] 반응 속도 기준문서, 반응 속도식 기준문서, 반응 메커니즘 기준문서