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화학

속도 법칙과 반응 차수

by 영원파란 2012. 10. 30.

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속도 법칙과 반응 차수

 

 

반응 속도는 평균값임을 알고 있다.

반응 개시 후, 특정 시간 영역(구간), 가령, 20초와 40초를 선택하여, 그 때의 반응물(생성물) 농도를 측정하면, 반응 속도를 구할 수 있다.

 

그런데, 화학 반응은 반응 초반부에 거의 다 일어나 버린다.

짝짓기 게임에 비유할 수 있다. 게임 진행자가 30명의 학생들에게 노래와 율동을 시키다가, 갑자기 4명씩 짝짓기라고 외치면, 대부분 짧은 시간 내에 4명씩 짝을 짓죠?

 

따라서 반응이 진행됨에 따라

반응물(생성물)의 농도 변화량이 작기 때문에, 변화량을 측정하는 것이 어렵다.

역반응이 일어날 수 있기 때문에, 측정에 오차가 발생할 수 있다.

초기반응 속도를 측정한다.

 

 

여기서 k는 비례 상수, 앞으로 ‘속도 상수라 부르자.

 

 

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속도 법칙(rate law) : 반응 속도를 속도 상수와 반응물의 농도(초기 농도)로 나타낸 식

 

aA + bB cC + dD 반응에 대한 속도 법칙은

 

 

여기서 k 및 지수 x, y는 반드시 실험을 통해 결정해야 한다. 이론적으로 계산 불가.(매우 중요)

 

 

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반응 차수(reaction order) : 속도 법칙에 나타낸 모든 반응물 농도의 지수항의 합

 

 

반응 차수는 반드시 실험을 통해 결정해야 한다.

 

 

속도 법칙에서 지수항인 x y는 화학량론적 계수와는 무관하다.

 

 

 

[키워드] 속도법칙, 반응차수

 

 

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