화학 반응 속도

소개

"화학 반응 속도"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 날짜
2. 실험 목적
3. 실험 원리
4. 시약 및 기구
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 고찰

본문내용

1. 실험 날짜: 2019.11.15. 금요일

2. 실험 목적:
과산화수소가 물과 산소로 분해되는 반응의 속도 상수와 반응 차수를 결정하고 화학 반응의 속도에 영향을 주는 인자를 알아본다.

3. 실험 원리
(1) 화학 반응의 열역학적 해석과 속도론적 해석
H_2 (g)+ 1/2 O_2 (g)→ H_2 O (g) ΔH^0반응 = -286 KJ/mol
수소(H2)와 산소(O2)는 반응하여 물(H2O)을 만들어 낸다. 25°C인 용기에 1기압의 수소 기체와 1기압의 산소 기체가 섞여 있을 때, 1몰의 물이 만들어지는 반응의 반응 엔탈피는 -286 kJ/mol로서 이 반응은 큰 발열 반응이다.
수소가 산소와 반응하면 큰 열이 발생하다 위의 용기에서 생성되는 것을 관찰할 수 없다
G = H – TS
열역학(thermodynamics)에서 화학 반응의 방향을 결정하는 함수를 자유 에너지(free energy) 라고 하는데, 자유 에너지(G)는 다음과 같이 엔탈피(H)와 엔트로피(S), 온도(T, 켈빈 온도)로 정의된다.
ΔG= ΔH-TΔS
일정한 온도, 일정한 압력에서 진행되는 반응 과정에서 자유 에너지의 변화량(△G)은 식 이다. 화학 반응은 자유 에너지의 변화량이 음수인 방향으로 자발적으로 일어난다.
-25℃인 용기에 1기압의 수소 기체와 1기압의 산소 기체를 섞어 놓았을 때, 위 식 ①의 반응에 대한 자유 에너지의 변화량은 -237 kJ/mol의 큰 음수이기 때문에 위 반응은 정방향으로 진행하려는 경향이 크다. 그럼에도 불구하고 물이 생성되는 것을 관찰할 수 없는 이유는 반응 속도가 느리기 때문이다.
자유 에너지는 단지 반응이 어느 쪽으로 진행되는가와 반응이 평형에 도달하였을 때 얼마만큼의 생성물이 만들어지고 얼마만큼의 반응물이 남아 있게 되는가에 대한 정보를 준다. 위 조건에서도 궁극적으로 물은 만들어진다. 그러나 그 시간은 거의 영구적이다.

참고자료

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