[과 수석, 평점 4.5 자료 인증사진 첨부] 반응 속도에 대한 온도의 영향

소개

화공생물공학실험 과목에서 A+ 학점을 받은 레포트 입니다.
두 학기 모두 평균 평점 4.5받은 학생입니다.
레포트를 작성할 때, 참고문헌을 꼼꼼히 다 기록해놓아 참고하시면 큰 도움되실 것이라 생각합니다.

목차

1. Abstract

2. Introduction
가. 실험 목적
나. 실험 이론

3. Materials & Methods
가. 실험 기구 및 시약
나. 실험 방법

4. Results

5. Discussion

6. Conclusion

7. Reference

본문내용

1. Abstract
반응속도 상수에 미치는 온도의 영향을 분석하고 이에 관련된 Arrehenius 식을 이해한다. 이를 통해 반응의 활성화 에너지를 구하고 그 의미를 살펴본다. 실험을 통해 구한 반응 차수와 활성화 에너지를 구해보고 이론값과 비교한다. 추가로 실험 반응 메커니즘과 비누화 반응에 대하여 알아본다.

2. Introduction
가. 아레니우스 식 및 활성화에너지 계산
반응속도상수 k는 온도에 크게 의존하며, 기상반응에서는 전압의 함수가 될 수 있으며, 액상 반응에서는 이온강도나 용매의 종류 등 다른 변수들의 함수가 될 수 있다. 그러나, 다른 변수들의 영향은 온도의 영향보다 훨씬 작으므로, 온도만의 함수로 근사하여 사용하여도 잘
맞는다. 스웨덴의 화학자 Arrhenius가 반응속도상수의 온도의존성을 다음과 같이 본인의 이름을 따서 아레니우스(Arrhenius) 식을 제안하였고, 현재 반응 속도에 상수에 따른 온도 의존성을 설명할 때 가장 많이 활용된다.

서로 다른 여러 온도에서 반응을 수행하여 반응속도상수를 구하고, 그 결과를 lnkA 대 (1/T)로 도시하고, 그 기울기가 –E/R이고 기체상수를 기울기 값에 곱해서 활성화에너지를 구할 수 있다.

이와 같은 방법으로 활성화에너지를 구하기 위해서는 온도를 고정하고 온도에 따른 반응속도 상수를 구해야 한다.

나. 온도에 따른 반응속도 상수 측정
회분식반응기는 균일반응에 대한 속도식 파라미터를 결정하기 위하여 사용되며 주로, 농도를 시간에 따라 측정한 후 미분법, 적분법, 또는 최소자승법 등을 사용하여 반응차수, α 와 반응속도상수 k 를 구한다. 본 실험에서는 적분법을 활용하여 반응속도 상수를 측정한다.
적분법의 측정 방법은 아래와 같다.
(1) 반응차수를 가정함.
(2) 회분식 반응기에 이를 적용할 때 얻을 수 있는 시간에 따른 농도 식을 변수분리 및 적분에 의해 구함.

참고자료

· 박상진 외 3명, 『화공생물공학실험』, 2021-2, P. 27-29 (실험 강의 교재)
· Brown 외 5명, 화학교재연구회 옮김, 『일반화학』, 자유아카데미 제 14판 2019년 1월, P. 614-648, 1129-1130
· Ikhazuangbe 외 2명, 『Reaction rate and rate constant of the hydrolysis of ethyl acetate with sodium hydroxide』, 2015, Science Huβ, American journal of scientific and industrial research ISSN: 2153-649X
· Aljana Petek, Majda Krajnc, 『The enthalpy and entropy of activation for ethyl acetate saponification』, Volume44, Issue10, October 2012, Pages 692-698
· Jim Clark, 『Acid Catalyzed Hydrolysis of Esters』, libretexts, Sep 13, 2020 https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Esters/Reactivity_of_Esters/Acid_Catalyzed_Hydrolysis_of_Esters