속도상수,rate_constant

AKA 반응속도상수 reaction rate constant
AKA 반응속도계수 reaction rate coefficient

기호: $k$

반응속도상수 $k$ 는 사실 온도에 따라 달라짐 - 온도에 대한 함수임.
$k=k(T)$
('상수'라는 표현에 현혹되지 말 것)
농도와 무관함을 강조하려고 이런 이름이 붙은건가? CHK
Q: 온도 말고 다른 변수도 있나?

[edit]

단위

단위: 반응차수(order)에 따라서 달라짐.
0차반응의 속도상수 단위:
1차반응의 속도상수 단위: s-1
2차반응의 속도상수 단위: M-1 s-1
{
전체 반응 차수가 2일 경우,
rate = k [A]2
(속도 단위) = (속도 상수 단위) (농도 단위)2
(속도 상수 단위) = (속도 단위) / (농도 단위)2 = (M/s) / (M2) = M-1 s-1
}

여러 전체 반응 차수에 대한 속도 상수 k의 단위
전체반응차수 k의 단위(t는 초 단위) 또는
0 mol/L·s mol L-1 s-1
1 1/s s-1
2 L/mol·s L mol-1 s -1
3 L2/mol2·s L2 mol-2 s-1
일반 식:
$(\text{unit of }k)=\frac{\left(\frac{\rm L}{\rm mol}\right)^{\text{order}-1}}{(\text{unit of }t)}$
s-1은 항상 있음이 보인다.

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속도상수의 factor

rate constant $k$ 는 세 factor의 곱.
$k=p\times Z\times f$
여기서
$p$ : steric factor - 충돌할 때의 방향과 관련있는 듯. 1보다 작음. collision model에서 예측할 수는 없음.
$Z$ : collision frequency - 반응물의 단위농도에서 단위시간당 충돌 회수. kinetic theory of gases에서 꽤 정확히 계산 가능하나 책에서 다루진 않음.
$f$ : 활성화에너지,activation_energy 이상의 에너지를 가진 분자의 비율? (fraction of collisions in which the energy of the colliding molecules is equal to or greater than Ea)
$f=e^{-E_a/RT}$ 의 관계가 있음.
따라서
$k=p\times Z\times e^{-E_a/RT}$

활성화에너지가 커질수록 속도상수는 작아짐.
(말이 되는게, 충돌하는 분자 비율 작아짐 → 반응이 느려짐)


(Masterton)