반응속도

 

 

반응속도

  - 반응속도는 단위시간에 있어서 소모된 반응물질의 양(농도)이나′
    또는 증가된 생성물질의 양(농도)로 나타낸다.
  - 일반적으로 반응속도는 반응초기에는 빠르고, 시간이 경과함에
    따라 반응물질의 농도가 감소하므로 느리게 된다.

  1) 반응속도식

      aA + bB → cC + dD 에서 반응속도를 v라고 하면
      v = k[A]^a[B]^b  (k : 반응 속도상수)

      예) 2HI(g) → H2(g) + I2(g)
          v = k[HI]^2

  2) 반응 속도상수 k

      k는 온도에 따라 변화하므로, 온도가 일정하면 농도변화에
      관계 없이 일정하다.

  3) 반응의 차수

      반응 속도식에서 농도항의 지수의 합을 만한다.
      aA + bB → cC + dD 에서  a, b는 반응식의 계수이고
      이것을 물질 A, B에 대한 반응의 차수라 하며, 이것을 합한
      a + b = n 이라하면 이 반응은 n 차반응이다.

  4) 반응속도에 영향을 미치는 인자

      a) 반응 물질의 성질

        - 이온간의 반응속도는 빠르다.
        - 공유결합, 즉 분자간의 반응속도은 느리다.
        - 반응물질의 종류수가 많을수록 충돌할 가능성이 적으
  므로 반응속도는 느리다.

      b) 반응속도와 농도

        - 일정한 온도에서의 반응속도는 반응물질들의 몰농도의
  곱에 비례한다.

      c) 반응속도와 온도

        - 반응속도는 온도가 높아질수록 빨라진다. 10℃ 올라
  갈수록 반응속도는 2~3배 빨라진다.
          v = k*2^n (단, n = 온도차 / 10℃)

      d) 반응속도와 촉매

        - 촉매는 활성화 에너지를 변화시켜 반응속도를 조절한다.

        * 촉매 : 자기자신은 반응전후에 변함이 없이 반응속도만을
          변화시켜주는 물질

  o 정촉매 : 활성화 에너지를 작게하여 반응속도를 빠르게 한다.
          o 부촉매 : 활성화에너지를 크게하여 반응속도를 느리게 한다.
          o 촉매사용시 변하지 않는 것
            - 원래 일어날 수없는 반응을 일으킬 수 없다.
            - 반응열이나 화학평형 상태에 변화를 줄 수 없다.

      e) 반응속도와 압력

        - 기체반응에서의 압력의 영향은 농도에 의한 영향과 같은
  결과를 나타낸다.
          그러므로 기체물질의 반응에서 기체의 농도는 그 부분
  압력에 비례한다.

          예) H2(g) + I2(g) → 2HI(g)

              v = k * P_H2 * P_I2

      f) 반응속도와 접촉면적

        - 불균일계 반응에서는 접촉면적이 클수록 반응이 빠르다.

      g) 반응속도와 햇빛

        - 특정한 반응에서는 빛이 반응속도를 빠르게 한다.

        * 반감기 : 화학반응에서 반응물질의 농도가 처음 농도의
            반으로 감소되는데 걸리는 시간을 말하며
                    반감기가 짧을수록 반응속도는 빠르다고 할 수 있다.