화학반응에서 반응속도에 영향을 주는 요인들 중 농도변화에 따른 반응의 kinetics를 알아본다
반응속도에 영향을 미치는 요인
반응속도에 영향을 주는 요인은 고유의 반응속도, 농도, 온도, 촉매가 있다.
1. 고유의 반응속도 : 화학종마다 고유의 반응속도를 가진다.
2. 농도 : 반응 물질의 농도가 증가하면 충돌수가 증가하여 반응속도는 빨라진다.
3. 온도 : 온도가 증가하면 활성화에너지보다 큰 운동에너지를 가지는 분자수가 증가하며 분자의 충돌현상도 빈번해지게 된다.
4. 촉매 : 반응에 직접 참여하지 않으면서 반응물의 반응에 필요한 활성화에너지를 낮추거나(정촉매) 높임(부촉매)으로써 반응속도를 변화 시킨다.
반응속도론 (Reaction kinetics)
반응속도의 물질 농도에 대한 의존성을 연구함으로써 반응속도 식·반응속도상수를 구하고, 반응 메커니즘에 대하여 다루는 화학동역학, 또 반응속도나 반응속도상수의 물리적 의의를 이론적으로 해명하려고 하는 반응속도이론 등을 포괄한다. 반응에 따르는 화학평형의 이동은 열역학을 도입함으로써 다루게 되었고, 다시 양자론·통계역학을 적용함으로써 물리화학의 한 분야를 형성하고 있다. 또 화학공업의 모든 분야에서 널리 응용하고 있다.
실험 방법
1. 실험 과정
1) 4.0M 아세톤, 0.005M 요오드, 1.0M HCl을 만든다.
2) 아세톤을 넣지 않은 상태에서 3개의 혼합물을 준비한다.
mixture |
Acetone (drops, ㎖) |
HCl (drops, ㎖) |
starch (drops, ㎖) |
iodine (drops, ㎖) |
1 |
10 |
10 |
10+10∙(water) |
2+8∙(water) |
2 |
20 |
10 |
10 |
2+8∙(water) |
3 |
10 |
20 |
10 |
2+8∙(water) |
4 |
10 |
10 |
10 |
2+8∙(water) |
5 |
15 |
15 |
5 |
3+7∙(water) |
3) 아세톤을 넣은 다음 보라색이 사라질때까지 계속 섞는다.(여기서 보라색이 사라졌다는 것은 모든 요오드가 반응에 사용되었다는 것을 의미한다.)
4) spectrophotometer 측정법을 이용한다. 아래 표에 제시된 세 물질을 섞은 다음 매 15초 간격으로 300초까지 흡광도를 측정하고 기록한다.
Run Number |
Acetone |
Iodine |
Hydrogen ion(㎖) |
1 |
25 |
25 |
10 |
2 |
10 |
25 |
10 |
3 |
5 |
25 |
10 |
4 |
10 |
20 |
10 |
5 |
10 |
20 |
10 |
6 |
10 |
25 |
10 |
7 |
10 |
25 |
10 |
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