화공생물공학기초실험 A+ 반응속도에 대한 온도의 영향 (레포트 만점)

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론
4. 기구 및 시약
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 논의 및 고찰
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목
반응속도에 대한 온도의 영향

2. 실험 목적
반응속도 상수에 미치는 온도의 영향을 분석하고, 이에 관련된 Arrehenius 식을 이해한다. 이를 통해 반응의 활성화 에너지를 구하고 그 의미를 살펴본다.

3. 이론

• 반응 속도
반응 속도는 단위시간 당 생성된 생성물의 양 또는 소모된 반응물의 양이다. 반응 속도를 계산할 때 반응 혼합물의 전체 양을 다루지 않으며 단위 부피의 반응 혼합물 내의 농도 변화를 다루게 된다. 따라서 반응 속도는 단위시간 당 생성물의 몰농도 증가 또는 반응물의 단위시간 당 몰농도의 감소로 표현한다.

• 반응 속도에 영향을 주는 요인
1) 농도와 반응 속도
농도가 증가하면 단위 부피속의 입자수가 많아져 충돌 횟수가 늘어나므로 반응 속도가 빨라진다.

2) 압력과 반응 속도
압력이 증가하면 입자 수는 그대로이나 부피가 감소하기 때문에 단위 부피속의 입자수가 많아져 반응 속도가 빨라진다. 이는 기체에만 해당된다.

3) 표면적과 반응 속도
반응 물질이 고체인 경우 표면적이 커질수록 물질간 접촉할 수 있는 확률이 커지므로 충돌 횟수가 증가하여 반응 속도가 빨라진다.

4) 온도와 반응 속도
온도가 상승하면 분자들의 평균 속력이 증가하여 충돌 횟수가 늘어나고 활성화 에너지보다 큰 운동 에너지를 가진 분자들의 수가 늘어나기 때문에 반응 속도가 빨라진다.

5) 촉매와 반응 속도
촉매에는 활성화 에너지를 낮춰서 반응 속도를 빠르게 해주는 정촉매와 활성화 에너지를 높여서 반응 속도를 느리게 해주는 부촉매가 있다.

• 적정
적정(titration)은 특정 화학종의 농도를 결정하기 위해 사용하는 정량 분석법(quantitative analysis)의 일종으로 적정법(titrimetry)으로도 불린다. 적정에서는 이미 농도를 알고 있는 표준 용액(standard solution)을 이용하여 미지 농도의 용액 속에 존재하는 용질과 완전히 반응시키기 위해 소모된 표준 용액의 양을 측정함으로써 분석물의 농도를 결정한다.

참고자료

· 김교범 외 7명, 『화공생물공학기초실험』, 2024-2, P. 19-21 (실험 강의 교재)
· McMurry, 자유아카데미, 일반화학 2020 P. 581-585