반응속도와 온도효과

소개

물리화학실험

반응속도와 온도효과에 대한 피피티 자료입니다.

목차

실험 목적
실험 이론
시약 및 기구
실험 절차
참고 문헌

본문내용

온도와 반응속도와의 관계를 통해 속도상수 K의 값을 구한다.
Arrhenius식을 숙지하여 활성화 에너지(Ea)를 계산
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반응 속도 : 단위 시간 동안 반응 물질이나 생성 물질의 변화량
반응속도 = 반응물질의 농도 감소량/시간
반응 속도에 영향을 주는 인자
반응물의 농도
촉매
활성화 에너지
온 도
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Arrehenius equation
1989년 S. Arrehenius가 속도상수를 온도의 역수의 지수함수 형태로 제안
K = Ae
-Ea/RT
lnK = lnA -
Ea
RT
ln
R(기체상수)=8.3145J/K· mol
Ea : 활성화에너지
lnA
기울기 = -Ea/R
lnK
1/T
lnK를 1/T에 대해 도시 → 기울기가 Ea/R이고
절편이 lnA인 직선
직선을 1/T=0 일 때까지 연장시키면 절편값으로부터 상수 A를 구할 수 있다.
직선의 기울기가 Ea에 비례한다는 사실은 활성화에너지가 높을수록 속도상수의 의존성이 높다는 것을 말해준다.
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반응속도 상수와 온도의 관계
k=반응속도상수, =활성화에너지 R=기체상수 T=절대온도
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위 식을 활성화에너지가 온도에 무관하다는 가정하에 적분
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반응 속도에 관한 이론
반응 속도가 10℃ 오를 때마다 약 2~3배 증가
빠른 반응 : 폭발, 연소, 이온간의 반응 (침전반응, 중화반응)
느린 반응 : 철이 녹스는 현상, 석회암 동굴에 종류석과 석순이 생성, 옷의 색이 바래는 현상
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0차 반응 : 반응물의 농도에 무관한 속도법칙 반응속도 = k(속도상수)
1차 반응 : 일반적인 반응
2차 반응 : 반응속도가 반응물의 농도의 제곱에 비례
반감기 : 반응물이 절반으로 줄어드는데 걸리는 시간
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이번 실험은 1차 속도식을 따른다.
c=시간 t에서의 에스테르의 농도
I=적분상수
k=반응속도상수
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식초산 메틸 : CH3COOCH3
무탄산 수산화나트륨 : NaOH
염산 : HCl
페놀프탈레인 : C20H14O4
·식초산 메틸: 화학식 CH3COOCH3. 상쾌한 냄새가 나는 무색 액체이다. 분자량 74.1, 녹는점 －98℃, 끓는점 59℃, 비중 0.932 이다. 물에 잘 녹는다.
·0.2N 무탄산 수산화나트륨: 수산화나트륨의 화학식은 NaOH이다. 순수한 것은 무색의 투명한 결정이지만, 보통은 약간 불투명한 흰색 고체다. 탄산나트륨 등의 불순물을 함유하고 있다.

참고자료

· 일반 화학(제6판) 대표역자 이욱, 대영사, 95.11.10(초판), p.560~584
· Laider 물리화학 자유아카데미1997년 p.446~462
· 물리화학실험 H.D Crock ford p.198~200