(일반화학실험) 화학반응속도 시계반응 (예비보고서)

목차

1. 실험목표
2. 이론
3. 기구 및 시약
4. 실험 방법

본문내용

▷ 화학 반응 속도론
화학 반응이 얼마나 빨리 일어나는지 즉 그 속도에 대해 다루는 연구를 ‘화학 반응 속도론’이라고 한다. 반응이 일어나는 동안 반응물은 소비되고 생성물이 만들어지는데, 이 과정에서 화합물의 농도 감소 혹은 증가를 관찰하여 반응의 진행을 추적한다. 반응 속도는 평균 반응 속도와 순간 속도로 나누어 볼 수 있다. 우선 평균 반응 속도는 시간 변화에 따른 몰 농도 변화를 나타낸다. A->B 반응에 대해서 , 으로 표현할 수 있다. 순간 속도는 특정 순간의 짧은 시간 동안의 속도를 의미하는데 반응 속도와 농도의 관계가 서로 비례하다는 것을 이용하여 으로 표현한다. 이때 k는 속도 상수로 비례상수에 해당한다. 화합물의 농도에 의해서는 변하지 않는 값이며, 일정한 온도에서 동일한 값을 가지는 즉 온도에 따라 정해지는 값이다.

▷ 반응 차수
화합물의 반응 속도를 반응물의 농도와 관련하여 표현한 식을 나타낸 것이 속도 법칙이다. 의 반응을 예로 들어보자면, 이 때의 속도 법칙의 식은
으로 나타낼 수 있다. [A],[B]는 반응 물질의 몰농도이고, 앞서 언급했듯이 k는 속도 상수이다. 지수 x, y는 반응물에 대한 차수를 나타내는데 x가 1이라면 반응이 A에 대해 일차임을 의미한다. 두 지수 x, y을 더한 값을 전체 반응 차수라고 한다. x의 값이 1, y의 값이 0 이라면 전체 반응으로는 일차 반응인 것이다. 속도 상수 k는 반응의 전체 차수에 의존하며 반응에서 여러 전체 차수에 따른 속도 상수의 단위는 다음과 같다.

▷ 초기속도법
반응 진행 중에는 농도의 변화로 반응 속도 또한 달라진다. 따라서 초기 속도를 측정하는 것이 편리한데, 초기속도법은 나머지 반응물의 시작 농도를 고정하고, 결정하고자하는 반응물의 초기 농도를 바꾸며 속도 법칙을 결정하는 방법을 의미한다. 속도법칙 식
에서 로그를 취하고 반응물 B의 농도를 고정하여 상수로 나타내면 이다. v을 측정한 값을 대입하고 log[A]에 대한 logv의 함수를 그려,그때 나타나는 그래프의 기울기에서 반응 차수 m을 구할 수 있다.

참고 자료

없음