속도상수 예비레포트

- 실험 목표

 

 반응 속도식과 반응 속도 상수를 이해하고 화학 반응 속도와 반응물의 순간 농도간의 관계를 정립하여 화학반응의 속도식을 나타내는데 필요한 반응 차수와 속도 상수를 실험적으로 결정한다.

 

 

- 실험 이론

 

▶ 속도상수

 

- 반응물의 농도를 [A], [B], [C], …로 하면 반응속도는 대부분의 경우, 로 표현된다. 여기서 (nA＋nB＋nC＋…)를 반응차수, 상수 k를 속도상수 혹은 반응속도 상수라 한다.

 

 

 

 

 

▶ 반응속도상수

 

 산화질소와 오존과의 반응은 2차 반응으로 알려져 있으며 반응속도식은 다음과 같다.

 

NO(g) + O3(g) →NO2(g) + O2(g)  * 반응 속도 = k[NO][O3]

                                                           (비례상수 k = 반응속도상수)

 

 반응속도상수는 농도와는 무관하지만 온도에는 의존되는 양이다. 반응속도상수가 온도에 의존하는 정도는 Arrhenius식으로 알 수 있다.

 

 Arrhenius식은 반응속도상수를 온도, 활성화에너지, 반응물질의 입체 요인과 충돌단면을 고려한 상수로 나타낸 관계식이다.

 

 

 A 입체 요인과 충돌 단면 등을 고려한 상수, Ea 활성화에너지, R 기체 상수, T 절대 온도

 

 이 식에서처럼 반응속도상수는 온도가 높아질수록, 활성화에너지가 작아질수록 커진다.

 

 

 

▶ 평균반응속도 (단위 : mol/Ls)

 

 반응시간에 따른 반응물 또는 생성물의 농도변화

 

 

 

 

 

 

- 실험 방법

 

① 0.1M 중크롬산칼륨 수용액을 만든다.

② 35% 과산화수소 용액을 준비한다.

③ 표와 같이 총 3번 가지달린 삼각플라스크에 넣고 반응시킨다.

	실험A	실험B	실험C
과산화수소	5ml	10ml	15ml
증류수	15ml	10ml	5ml
중크롬산칼륨 수용액	10ml	10ml	20ml

④ 산소가 발생하면 수상치환으로 산소를 포집하고 10ml, 25ml, 40ml에서의 시간을 기록한다.

⑤ 각각의 과정을 세 번 반복하여 속도상수 값을 계산한다.