wpko에 의하면
화학속도론 chemical kinetics
반응속도론 reaction kinetics
화학반응속도론 chemical reaction kinetics
물리학회 용어집에 의하면
반응 운동학 reaction kinetics
반응 속도론 chemical kinetics
Sub:
온도와 농도 등
농도가 진함 → 유효 충돌 횟수 증가 → 반응 속도 빨라짐
관련: 반응 단계, 속도결정단계, 유효 충돌
전이 상태 transition state
활성화물 activated complex
촉매 작용 catalysis
촉매 catalyst
catalytic 촉매의, 촉매작용의
반감기는
가 되는 t이며,
즉 A의 농도가 초기 농도 A
0의 절반이 되는 시간이며,
기호는
인게 맞는지 CHK
일단
단어정리:
반응속도론은 영어로 kinetics(운동학)이며, 여기서 속도는 rate이다. (speed라고도 하지만 velocity는 절대 아님)
반응속도 reaction rate
반응속도,reaction_rate
반응속도상수 reaction rate constant = 속도상수 rate constant (= 반응상수 ? reaction constant ??? ) - k, k(T)
속도상수,rate_constant
속도법칙 rate law
속도법칙,rate_law
반응속도식 rate equation
반응차수 reaction order - 보통 알파벳 m, n 등으로 표기
individual order
전체반응차수 overall reaction order (전반응차수) - n+m+...
반응 차수에 따라,
영차반응 zero-order reaction - 반응속도가 반응물농도와 무관
일차반응 first-order reaction - 반응속도가 한 가지 반응물농도에만 의존
-Δ[A]/Δt=k[A]
이차반응 second-order reaction - 반응속도가 한 반응물농도의 제곱에 비례하거나, 서로 다른 두 반응물 농도의 곱에 비례
-Δ[A]/Δt=k[A]2
n차반응
활성화에너지 activation energy - E
a 활성화에너지,activation_energy
아레니우스 식 Arrhenius equation
아레니우스_식,Arrhenius_equation
3. 반응속도 rate, reaction rate ¶
평균반응속도 average rate
순간반응속도 instantaneous rate
4.1. 미분속도식 differential rate law ¶
AKA 미분형 속도 법칙
또는 단순히 속도식 rate law
반응속도가 농도에 어떻게 의존하는가?
속도의 농도에 대한 의존성
반응속도 = f(농도)
rate = f(concentration)
속도 =
4.2. 적분속도식 integrated rate law ¶
AKA 적분형 속도 법칙
농도가 시간에 어떻게 의존하는가?
농도의 시간에 대한 의존성
농도 = f(시간)
concentration = f(time)
적분형속도법칙은 반응식에서 초기농도
를 시간 t에서의 농도
와 연관시킨다.
따라서
(
속도상수,rate_constant),
중 세 개를 알면 나머지 한 변수를 알 수 있다.
5. 반응차수 reaction order 와 미분형/적분형 속도 법칙 differential/integrated rate law ¶
패턴: ... CHK
각 n차 반응에 대해,
(변화율) = k(초기농도)n 식을 쓰고
변수분리하고
양변을 적분한다.
끝에서는 x축을 시간 t로 하는 그래프를 그린다.
그리고 반감기도 구한다.
6.1. 일차반응 first order reaction ¶
반응속도,reaction_rate가 한 반응물 농도의 1제곱에만 의존하는 반응.
A → 생성물
형태의 반응에서 일차 반응 속도 법칙은
일차반응에서 시간에 대한
의 그래프는
기울기가
y절편이
인 직선이다.
6.2. 이차반응 second order reaction ¶
전체반응차수가 2차인 반응. A→생성물 또는 A+B→생성물 형태.
반응물이 한가지인 경우 즉
A→생성물 (만 살펴보는 듯 한데..)
에서 A에 대해 이차반응일 때,
속도법칙,rate_law은
이차반응에서 시간에 대한
의 그래프는
기울기가
y절편이
인 직선.
6.3. 영차 반응 zero order reaction ¶
전체 반응 차수가 0인 반응. A의 반응속도가 [A]와 무관.
속도 =
적분하면
영차반응에서 시간에 대한
그래프는
기울기가
y절편이
인 직선.
(이상 1~3차반응: Brown 13e)
6.4. 1차반응 적분속도법칙 ¶
적분속도법칙(integrated rate law)
어떤 시간 t에 남아 있는 반응물 농도를 계산할 수 있게 하는 농도-시간 식.
1차반응(first-order reaction) : 속도가 단일 반응물 농도의 1제곱에 의존하는 반응
A → 생성물 반응에서
A의 소모 속도
(1차반응의 적분속도법칙)
즉
의 그래프를 그리면 y절편이
이고 기울기가
인 감소하는 직선 형태.
(항공대)
반감기,half-life
: 반응물의 농도가 절반으로 떨어지는 데 걸리는(필요한) 시간
기호
일차반응속도법칙
일 때,
일차반응의 반감기는 반응물 농도와 무관하고 속도상수에만 의존하므로 일정하다.
1차 반응의 반감기 유도
농도(C)가 처음 농도(C
0)의 1/2가 될때까지 걸리는 시간, 즉
일 때까지 걸리는 시간이 반감기.
6.6. 2차반응 적분속도법칙 ¶
적분속도법칙: 2차반응(second-order reaction)
대 시간의 그래프는 증가하는 직선.
직선의 기울기는 속도상수 k. y절편은
.
2차반응에서의 반감기
를 대입하면
2차반응 반감기는 속도상수와 초기농도에 의존.
vs t 그래프:
기울기 -k, y절편은
영차반응의 반감기를 구하면
????? CHK
아무튼
7. 충돌분율 f ¶
충돌분율
여기서
8. 입체인자 p ¶
입체 인자(steric factor)
반응물에서 생성물로 변화되기에 적절한 배향(orientation)을 가지는 충돌의 분율
분자 사이의 이분자 충돌반응에서
충돌속도 =
반응속도 = p × f × 충돌속도
속도상수 =
9. 반응 메커니즘 ¶
반응 메커니즘 (reaction mechanism)
A reaction mechanism is a description of a path, or a sequence of steps, by which a reaction occurs at the molecular level. (Masterton)
반응물에서 생성물까지의 반응 단계 순서 (경로)
한 단계는 단일단계반응(elementary reaction) or 단일단계(elementary step)
- 단일단계반응(elementary reaction) - 각 개별 분자의 사건을 기술
- 전체반응(overall reaction) - 반응의 화학량론을 기술
단일단계는
unimolecular | A→B+C |
bimolecular | A+B→C+D |
termolecular | A+B+C→D+E |
???? tmp; masterton.
가장 느린 단계가 속도를 좌우. (the slow step is rate-determining)
반응중간체(reaction intermediate) : 전체 반응의 알짜 반응식에는 나타나지 않음
10. 촉매작용 catalysis ¶
촉매반응
homogeneous catalysis: 반응물과 같은 phase에서...