일반화학실험 레포트 화학반응속도Chemical Kinetics

소개

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목차

1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Apparatus & Reagents
5. Experimental procedure
6. Result
7. Discussion

본문내용

 Theory
- Rate of reaction
반응물이 얼마나 빨리 소진되고 생성물이 형성되는지를 설명한다. 반응 속도는 일반적으로 단위 시간 당 리터 당 몰 단위로 표현된다. 반응 속도를 설명하기 위해, 반응이 진행됨에 따라 다양한 시간에 반응물 또는 생성물의 농도를 결정해야 한다.
aA + bB -> cC + dD 의 화학반응식의 경우 반응속도V는 다음과 같이 구한다.
V = -1/a d[A]/dt= -1/b d[B]/dt= -1/c d[C]/dt= -1/d d[D]/dt
반응속도를 빠르게 하는 방법으로는 농도 높이기, 온도 올리기, 용액을 잘 섞어주기, 표면적을 넓히기, 촉매 사용하기 등이 있다. 농도를 높이면 입자들이 서로 충돌할 경우의 수가 증가하며 온도를 올리면 화학 반응에 필요한 최소한의 충돌 속력에 도달하는 기체의 수가 증가한다. 온도가 매우 낮아서 입자들이 잘 움직이지 못하는 경우 용액을 흔들어준는 것은 효과적이다. 가루 설탕이 단단한 설탕보다 잘 녹는다는 점을 생각하면 표면적이 넓을수록 반응속도가 빨라진다는 것을 이해할 수 있다. 촉매를 이용해 활성화에너지의 크기를 조절함으로써 반응속도에 변화를 줄 수 있다.

- Chemical kinetics
화학 반응 속도, 반응 속도에 영향을 미치는 요인 및 반응이 일어나는 메커니즘(단계별)에 대한 학문이다.

- Activation energy
반응물 분자가 전이 상태에 도달하기 위해서 있어야 하는 운동 에너지입니다. 만약 A와 B2 분자가 필요한 양의 에너지를 가지고 있지 않다면, 그것들이 충돌할 때, 반응이 일어날 수 없다. 활성화 에너지가 작으면 활성화에너지 보다 높은 에너지를 갖는 입자 수가 증가하여 반응 속도는 빨라지며, 활성화 에너지가 높다면 활성화 에너지 이상의 에너지를 갖는 입자가 줄어들어 반응 속도는 느려질 것이다. 활성화 에너지에 영향을 미치는 요인으로는 촉매가 있다. 촉매에는 정촉매와 부촉매가 있으며, 정촉매는 반응의 활성화 에너지를 낮추어 그 반응을 더 빨리 일어날 수 있게 만들고 부촉매는 그와 반대로 활성화 에너지를 높여 반응을 더 느리게 한다. 촉매들은 반응물과 생성물의 양적 관계에는 영향을 미치지 않으며 반응 속도에만 영향을 미친다.

참고자료

· DongJoon. (2021, May 11). 반응 속도. 자바실험실. Retrieved October 25, 2022, from https://javalab.org/reaction_rate_of_solution/
· Wikimedia Foundation. (2022, February 28). 활성화 에너지. Wikipedia. Retrieved October 25, 2022, from https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%99%9C%EC%84%B1%ED%99%94_%EC%97%90%EB%84%88%EC%A7%80
· 촉매. (n.d.). Retrieved October 24, 2022, from https://terms.naver.com/entry.naver?docId=945319&cid=47337&categoryId=47337
· Wikimedia Foundation. (2022, February 13). 반응 속도 상수. Wikipedia. Retrieved October 25, 2022, from https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B0%98%EC%9D%91_%EC%86%8D%EB%8F%84_%EC%83%81%EC%88%98