[자연과학]화학반응속도 - 농도 및 온도의 영향

실험제목화학반응속도 - 농도 및 온도의 영향과목명실험 날짜분반 조이름학번담당 교수담당 조교

1. 실험 목적

① 반응 속도에 대한 농도의 영향을 조사한다.

(2I- + S2O82- → I2 + 2SO42-의 반응의 속도에 미치는 영향을 조사)

② 아이오딘화이온과 과산화이황산염과의 반응계를 대상으로 반응속도에 영향을 미치는 온도의 영향을 조사한다.

2. 실험원리

① 농도의 영향 : 요오드화이온과 과산화이황산염과의 반응은 실온에서 비교적 느리게 진행하며 이번 실험에서는 이 반응계를 대상으로 반응속도에 영향을 미치는 농도, 온도 및 촉매의 영향 중 농도의 영향을 조사해 본다.

화학반응에 영향을 미치는 요인에는 농도, 온도, 촉매가 있다. 그 중 반응물의 농도증가는 반응물의 입자수를 증가시키고 입자수가 증가함으로 반응물끼리의 충돌횟수가 증가하게 되어 결과적으로 화학반응속도가 증가하게 되는 것이다. 즉, 입자수의 증가는 농도의 증가를 불러오고 그것은 충돌횟수의 증가, 곧 화학반응 속도의 증가라 할 수 있다.
◎ 반응물질의 농도가 증가하면 충돌의 기회가 증가하여 반응 속도가 빨라진다.
→ 일정 부피 속의 반응에 참여하는 입자, 즉 원자, 이온 등의 수가 증가하면 분자간의 충돌이 빈번해 질 것이고, 유효 충돌이 많아지면 활성화 착물이 많아져 반응속도 증가.
▷ 요오드화 이온과 과산화 이황산 염과의 반응 - 느린 반응
▷ 요오드와 티오황산이온과의 반응 - 빠른 반응

② 온도의 영향 : 반응 속도는 반응물질 입자의 충돌 수에 비례한다. 충돌 수가 많아지면 반응속도가 빨라지고 충돌 수가 적어지면 반응 속도가 느려진다. 대체로 온도를 10℃ 올리면 반응 속도가 2배 정도 올라가는 것으로 알려져 있는데 온도 상승에 따른 반응속도의 증가는 운동속도의 증가보다는 반응물질이 충돌하여 반응을 일으킬 수 있는 입자수의 증가로 설명이 가능하다. 반응 물질 입자가 충돌하여 반응을 일으킬 수 있는 것은 활성화 에너지보다 큰 에너지를 가져야 한다.

3. 실험기구

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4. 실험시약