Chapter 14. 화학반응속도론 (Chemical Kinetics)

지난번 글에서 일부 소개를 하였다. 그로인해 어려움을 없을 것으로 생각된다. 그럼에도, 중요한 내용이기 때문에 지난번 글을 정리하면 다음과 같다. 

위의 내용을 잘 숙지하면 좋겠다. 이제, Chapter 14를 정리해 보자.

14.1 반응 속도와 영향 요인

• 반응 속도: 화학 반응이 진행되는 속도를 연구하는 분야.
• 반응 속도에 영향을 미치는 요인:

14.2 반응 속도의 정의 및 측정

• 반응 속도 = 단위 시간당 농도의 변화 (M/s).
• 그래프에서 농도 vs. 시간 곡선을 그리고, 순간 속도(instantaneous rate)는 특정 시점에서의 접선 기울기로 측정됨.
• 생성물의 증가 속도와 반응물의 감소 속도는 반응식의 계수비에 따라 다름.

14.3 반응 속도 법칙 (Rate Law)

• 반응 속도는 반응물의 농도에 따라 달라지며, 일반적인 속도 법칙은:  

• k: 속도 상수 (rate constant)
• m, n: 실험적으로 구해야 하는 반응 차수 (reaction order)
• 반응 차수의 합 = 전체 반응 차수

• 반응 차수에 따라 속도 상수 k 의 단위가 달라짐:

• 분광법(Spectroscopy)으로 반응 과정 모니터링 가능 (Beer’s Law 활용).

14.4 반응 속도 법칙의 응용

• 1차 반응:

• Rate=k[A]

• 2차 반응:

• 0차 반응:

• Rate=k
• 농도가 감소해도 속도 일정.

14.5 충돌 이론과 활성화 에너지

• 반응은 분자 충돌로 발생하며, 충돌이 효과적이려면:

1. 충분한 에너지 (활성화 에너지, Ea​) 필요.
2. 올바른 방향으로 충돌해야 함.

• 아레니우스 식(Arrhenius Equation): 

Chapter 14는 전체 14.7까지 되어 있는데, 14.6과 7은 다음에 정리해야겠다. 이유는 중요한 내용이 있기 때문이다. 즉, 메커니즘과 촉매 부분이 있기 때문이다. 열역학적으로 설명할 수 있는 부분도 많아 질 수 있어 이번 글은 여기까지 정리하겠다.