반응속도론

Ⅰ.서론


1. 실험목적

이번 실험의 목적은 반응 속도에 온도가 미치는 영향에 대하여 알아본다. 반응속도란 화학반응의 빠르기를 나타내는 정도로 단위시간 동안 생성물질의 변화량 또는 단위시간 동안 반응물질의 변화량으로 나타낸다. 이 반응 속도에 영향을 미치는 요인으로는 반응물의 농도, 촉매의 사용, 활성화 에너지, 온도, 등이 있다. 반응물의 농도가 클수록, 촉매를 사용할수록, 활성화 에너지가 낮을수록 그리고 온도가 높을수록 일반적으로 반응 속도는 빨라진다. 이번 실험을 통해서 온도왿� 반응속도왿�의 관계에 대하여 알아볼 것이다. 화학반응속도는 직접 온도의 영향을 받는다. 대부분의 경우 온도를 높여주면 반응도 더욱 빠르게 진행된다. 이는 분자들의 운동에너지(kinetic energy)가 절대온도에 비례하기 때문이다. 충돌이론(collision theory)에 의하면 화학반응은 분자들의 충돌에 의하여 일어난다. 반응물이 생성물로 되기 위해서는 활성화 에너지(activation energy)라는 에너지 장벽을 넘어야 하기 때문에 분자들 사이에 충돌이 일어난다. 이러한 분자들 간의 충돌로 인하여 활성화 에너지보다 큰 운동에너지를 갖는 분자들의 수에 대한 온도의 영향을 받는다. 낮은 온도의 분자분율보다 높은 농도의 분자분율이 크다는 사실을 이번 실험을 통해 배울 수 있다. 따라서 화학반응에서의 온도의 의존성을 입증할 수 있는 아레니우스 식(Arrhenius equation)에 대해 이해하고, 속도상수 k를 구하고, 이에 따른 활성화 에너지를 구할 수 있다.

2. 실험 이론

1) 반응속도 [Reaction rate]

단위시간당 반응물질의 농도변화 또는 단위시간당 생성물질의 농도 변화를 반응 속도라고 한다. 화학 반응이 진행되는 동안 처음에 있던 반응 물질은 그 양이 점점 감소하고, 반대로 새로 생성되는 생성 물질의 양이 점점 증가한다. 따라서 일정 시간 동안에 변화된 반응 물질이나 생성물질의 농도로 측정하여 반응 속도를 나타낸다.