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pptx화학 반응 속도론
화학 반응속도론에서 다룰 주제는 화학 반응의 속력(speed) 또는 속도(rate)이다.
속도에 관한 정보 이외에도 반응 메커니즘을 다룬다. 이것은 반응물이 생성물로 변하는 과정에 대한 분자 수준의 관점에서 바라보는 연구다.
반응 속도에 영향을 주는 인자
1) 반응물의 물리적 상태
2) 반응물의 농도
3) 반응 온도
4) 촉매의 존재
반응물의 물리적 상태
반응 분자들이 더 빨리 충돌할수록, 더 빠르게 반응한다.
균일(homogeneous) 반응은 대개 빠르다.
고체를 포함하는 불균일 반응에서는 고체의 표면적을 증가시키면 더 빠르게 일어난다.
즉, 분말 형태가 알약 형태보다 반응 속도가 더 빠르다.
반응물의 농도
반응물의 농도가 증가하면 일반적으로 반응 속도는 증가한다.
분자들이 많을수록 충돌이 증가하기 때문이다.
온도
온도가 증가함에 따라 반응 속도는 일반적으로 증가한다.
분자의 운동 에너지는 온도와 유관하다.
온도가 증가함에 따라, 분자들이 보다 빠르게 운동하고, 충돌 횟수가 많아지면, 충돌하는 동안 분자가 갖는 에너지가 증가한다.
촉매의 존재
촉매는 속도에 영향을 주나, 전체 균형반응식에는 나타나지 않는다.
촉매는 충돌의 종류에 영향을 준다. 따라서 메커니즘이 바뀐다(각 반응들은 반응물이 생성물로 되는 경로의 일부다).
촉매는 많은 생물학적 반응들에서 절대적으로 중요한 역할을 한다.
반응 속도
반응 속도: 단위 시간당 농도의 변화: Δ[ ]/Δt.
Δ : “변화량”
[ ] : 몰농도
t : 시간
측정된 속도의 종류:
(1) 평균 속도
(2) 순간 속도
(3) 초기 속도
반응 속도
시간에 대한 반응물 또는 생성물의 농도를 측정하여 반응 속도를 측정한다.
이 예에서는 [C4H9Cl]를 추적한다.
C4H9Cl(aq) + H2O(l) C4H9OH(aq) + HCl(aq)
반응 속도
각 시간 간격에 대한 평균 반응 속도는
농도 변화를 시간 변화로 나눈 값이다.
표에는 여러 시간에서의 평균 속도가 나와 있다.
C4H9Cl(aq) + H2O(l) C4H9OH(aq) + HCl(aq)
속도 데이터의 플롯
데이터를 플롯하면, 속도 정보를 준다.
곡선의 어느 점에서 그은 접선의 기울기: 그 시간에서의 순간 속도(instantaneous rate)
t=0에서의 순간 속도: 초기 속도(initial rate); 화학자들에게 종종 관심을 주는 속도.
이 그래프가 보여 주는 것: 앞 예의 순간 속도와 초기 속도.
[기억] 반응 속도가 시간에 따라 감소하는 것은 전형적이다.
