[일반화학] 반응속도와 농도의 영향
1 .실험 목적 :
반응 속도식과 반응 속도 상수를 이해하고 화학 반응 속도와 반응물의 순간 농도간의 관계를 정립한다.
2. 실험 이론
∘ 요오드화이온과 과산화이황산염과의 반응은 실온에서 비교적 느리게 진행하며 이 실험에서는 이 반응계를 대상으로 반응속도에 미치는 농도, 온도 및 촉매의 영향을 조사해 본다.
(1)
이 반응의 반응속도는 다음 식으로 나타낼 수 있다.
(2)
여기서 k는 반응속도상수(reaction rate constant)이며 m과 n은 반응차수(reaction order)로 0, 1, 2 또는 3과 같은 정수이다. 이온의 농도는 보통 mole/L의 단위로 나타낸다.
반응속도는 (2)식에서 볼 수 있듯이 반응물의 농도뿐만 아니라, 온도의 영향을 많이 받는다. 흔히 온도가 10℃ 올라가면 반응속도는 2배로 된다고 하나 이는 엄격히 성립되는 것은 아니고 때에 따라서는 100℃가 올라가도 반응속도에는 큰 차가 없는 경우도 있다. 농도의 경우와 같이 온도와 반응 속도 사이에는 정량적 관계가 있으나 좀 복잡하다. 이 식의 바탕이 되는 것은 어떤 반응물질이 반응을 일으키려면 어떤 최소한의 에너지를 필요로 한다는 점이다. 이 에너지를 활성화 에너지(activation energy)라 하며 이것은 반응분자가 충돌하는 순간 그 분자가 가지는 운동에너지에서 공급된다. 반응속도상수 k, 절대온도 T 및 활성에너지 Ea 사이에는 다음 식이 성립된다.
(3)
여기서 R은 기체상수(gas constant : 1.99 cal/mole°K)이며, Ea는 cal/mole 단위이다.
.... |
2013.11.12
6페이지
