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일반화학/[14장] 화학반응 속도론108

온도와 반응속도. 반응속도와 온도 온도와 반응속도. 반응속도와 온도 --------------------------------------------------- ▶ 참고: 제14장 화학 반응 속도론. 목차 [ https://ywpop.tistory.com/12739 ] --------------------------------------------------- ▶ 반응 속도에 영향을 주는 인자 ① 반응물의 물리적 상태: 기체 > 액체 > 고체 예) 기체-기체 반응이 고체-기체 반응보다 더 빠르다. ---> 반응이 일어나려면, 맨 먼저 반응물들끼리 서로 만나야(충돌해야) 된다는 점을 기억할 것. ② 반응물의 농도: 속도 ∝ 농도 ③ 반응 온도: 속도 ∝ 온도 ④ 촉매의 존재: 속도 증가(또는 감소) ---> ①, ②, ③은 충돌 횟수에 비.. 2018. 12. 29.
속도 결정 단계 (rate-determining step, RDS) 속도 결정 단계 (rate-determining step, RDS) --------------------------------------------------- ▶ 참고: 제14장 화학 반응 속도론. 목차 [ https://ywpop.tistory.com/12739 ] --------------------------------------------------- ▶ 속도 결정 단계 > 일련의 단일단계 반응들 중에서 가장 느린 반응 ---> 전체 반응 속도를 결정하기 때문 > 가장 느린 단일단계 반응 ---> 전체 반응의 속도 법칙을 결정 [예제] H2와 ICl이 기체상에서 반응하여 I2와 HCl을 만든다. H2(g) + 2ICl(g) → I2(g) + 2HCl(g) 이 반응은 다음과 같이 두 단계 메커니즘.. 2018. 9. 9.
속도법칙과 반응차수. 반응차수 구하기 속도법칙과 반응차수. 반응차수 구하기 aA + bB → cC + dD 반응에서, 1) 반응물 B의 농도를 일정하게 하고 반응물 A의 농도를 2배 증가시켰을 때, 반응속도는 4배 증가. 2) 반응물 A와 B의 농도를 모두 2배씩 증가시켰을 때, 반응속도는 8배 증가. v = k [A]^m [B]^n 에서 m과 n을 구하시오. --------------------------------------------------- 미지수는 m과 n, 2개뿐. 1) 실험 결과로부터 m이 결정됨. 2) 실험에서 A, B 둘 다 증가시켰지만, m은 미지수가 아님. From 1) 실험, v = k [A]^m [B]^n = [2]^m = 4 m = 2 From 2) 실험, v = k [A]^m [B]^n = [2]^2 [2]^n.. 2018. 1. 13.
2차 반응. 적분 속도 반응식의 유도 2차 반응. 적분 속도 반응식의 유도 --------------------------------------------------- A + B → P 반응의 속도식 rate = k [A]^x [B]^y 1) x = 2, y = 0 또는 x = 0, y = 2 이면, A → P rate = k [A]^2 ( 참고 https://ywpop.tistory.com/25 ) 2) x = 1, y = 1 이면, A + B → P rate = k [A] [B] --------------------------------------------------- A + B → P 반응의 속도식을 나타내면, ( 참고: 반응 속도식 https://ywpop.tistory.com/2668 ) [1 / (a–b)] ln [b(a–x) .. 2018. 1. 1.
분자도와 단일단계 반응의 속도법칙 분자도와 단일단계 반응의 속도법칙 반응 메커니즘과 분자도 --------------------------------------------------- ▶ 참고: 제14장 화학 반응 속도론. 목차 [ https://ywpop.tistory.com/12739 ] --------------------------------------------------- [1] 분자도. molecularity > 단일단계 반응에 참여하는 (반응물) 분자의 개수 ▶ 단분자 또는 일분자(uni-molecular) 반응 A → P rate = k[A] ▶ 이분자(bi-molecular) 반응 1) A + A → P 또는 2A → P rate = k[A]^2 2) A + B → P rate = k[A][B] ▶ 삼분자(ter-mol.. 2017. 11. 1.
충돌 이론의 3가지 조건(가정) 충돌 이론의 3가지 조건(가정) > 화학 반응이 일어나는데 필요한 3가지 조건 [첫째] 화학 반응은 반응 분자들 간의 충돌에 의해 일어난다. 화학 반응이 일어나려면 먼저 분자들끼리 충돌해야 한다. ⇨ 화학 반응의 전제 조건 [둘째] 효과적인 충돌 (유효 충돌) 분자들이 충돌하면 다 반응할까? 소개팅 나가기만 하면, 다 커플 되나? 화학 반응도 마찬가지다. 화학 반응은 반응 분자들 간의 충돌에 의해 일어난다. ⇨ 어떤 충돌? 효과적인 충돌. ⇨ ① 방향(배향) & ② 힘(에너지)이 적절한 충돌. ( 설명 https://ywpop.tistory.com/32 ) [셋째] 활성화 에너지 충돌하는 분자들의 전체 운동 에너지는 화학 반응에 필요한 최소 에너지 이상이 되어야만 한다. ▶ 활성화 에너지 (activat.. 2017. 6. 18.
아레니우스 식. 속도 상수의 온도 의존성 ★ 아레니우스 식. 속도 상수의 온도 의존성 Arrhenius equation. The effect of temperature on reaction rate 아레니우스식으로 그래프 그리기 아레니우스식으로 기울기와 절편 구하기 ▶ 속도 상수의 온도 의존성을 정량적으로(수식으로) 나타낸 식 ▶ 반응 계(system)를 가열하면, (1) 계를 구성하는 입자들의 운동 에너지 증가. 계속 가열하면, 결국에는 활성화에너지 이상으로 증가. (2) 증가된 운동 에너지로 인해, 충돌 횟수 증가. 증가된 충돌 횟수만큼, 효과적인 충돌 증가. ---> 반응 속도 증가 ( 참고: 충돌이론과 활성화에너지 https://ywpop.tistory.com/32 ) ▶ 반응 속도는 온도가 10℃ 증가함에 따라 약 2배정도 빨라진다. ▶ .. 2017. 6. 7.
0차 반응. 0차 반응속도. 고체 표면에서의 기체 분해 반응 0차 반응. 0차 반응속도. 고체 표면에서의 기체 분해 반응 zero order reaction --------------------------------------------------- ▶ 참고: 제14장 화학 반응 속도론. 목차 [ https://ywpop.tistory.com/12739 ] --------------------------------------------------- 고체 촉매 표면에서의 기체의 분해반응 예) N2O의 분해반응 2N2O(g) → 2N2(g) + O2(g) (b)에서 N2O 분자 수는 (a)보다 2배이지만, 백금 표면의 자리는 한정되어 있기에, N2O의 분해 반응 속도는 동일하다. 즉, 반응 속도는 반응물의 초기 농도에 무관하므로, ⇨ 영차 반응 고체 표면의 자리는 한.. 2016. 12. 18.
온도가 높아지면 왜 정반응, 역반응 속도가 동시에 빨라지게 되나요 온도가 높아지면 왜 정반응, 역반응 속도가 동시에 빨라지게 되나요? --------------------------------------------------- 반응 속도는 “활성화 에너지 고개”를 얼마나 빨리 넘어가느냐에 의해 결정됩니다. 온도가 높아지면, 즉 반응계를 가열하면, 반응계의 에너지 준위는 증가(상승)합니다. 이때 반응물, 생성물, 둘 다 에너지 준위가 상승하기 때문에, 정반응, 역반응 속도가 동시에 증가합니다. 반응물, 생성물, 둘 다 에너지 준위가 상승하기 때문에, 반응물도 더 빨리 활성화 에너지 고개를 넘어서 생성물이 될 수 있고, 생성물 역시 더 빨리 활성화 에너지 고개를 넘어서 반응물이 될 수 있습니다. > 정반응 속도상수, k_f. f는 forward의 f. > 역반응 속도상수,.. 2016. 10. 4.
속도상수(k)의 온도 의존성과 활성화에너지(Ea) 속도상수(k)의 온도 의존성과 활성화에너지(Ea) 어떤 반응의 활성화 에너지는 54.0 kJ/mol이다. 온도를 22℃에서 더 높은 온도로 올렸더니 속도 상수가 7.00배 증가하였다. 더 높은 온도는 얼마인가? --------------------------------------------------- ▶ Arrhenius(아레니우스) 식 > 속도 상수의 온도 의존성을 정량적으로(수식으로) 나타낸 식 ln(k_2 / k_1) = Ea/R (1/T_1 – 1/T_2) ( R = 8.314 J/K•mol ) ( 참고 https://ywpop.tistory.com/7288 ) 더 높은 온도(T_2)를 계산하면, ln(7.00/1) = (54000/8.314) ((1/(22+273)) – (1/T_2)) (1/.. 2016. 1. 16.
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