아레니우스 함수

▣ 아레니우스(S.August Arrhenius;1859-1927)
스웨덴의 화학자, 물리학자.
1903년 노벨 화학상을 받음. 웁살라 대학에서 물리학·화학·수학을 배우고 1881년에 졸업하였다. 박사 학위를 받기 위해 스톡홀름으로 가 에들룬드 밑에서 전해질 용액의 전기 전도율을 연구하여 1884년 학위논문을 제출하였다. 이 논문에서 그는 이미 독특한 이온화설, 즉 전해질을 물에 용해시키면 전기장의 유무에 관계없이 물 속에서 양으로 하전한 이온과 음으로 하전한 이온으로 전리된다는 설을 전개하였으나 높은 평가를 받지 못하였다. 그러나 오스트발트는 그의 이온화설의 가치와 중요성을 높이 평가하고 세상에 널리 공개하였다. 아레니우스는 이후 오스트발트·반트 호프와 더불어 이온화설을 보급하고 선전하는 데 힘을 쏟았고, 물리화학의 확대·강화에 헌신하였다. 이러한 이온화설이 화학의 발전에 공헌한 것이 인정되어 1903년에 노벨 화학상을 받았다. 그는 또 하나의 업적을 꼽는다면 화학 반응 속도와 온도의 관계에 대한 아레니우스식(Arrhenius equation)의 제창이다. 이 것은 현대 반응 속도 이론의 체계화를 위한 길을 열어 주었다. 주요 저서에〈사적으로 …(생략)

1) Integral method(적분법)

① 특정한 형태의 반응속도식을 가정한 후 반응속도는 농도의 시간에 대한 도함수이므로 이를 적분하면 시간에 따른 농도 값이 도출된다. 따라서 시간이 독립변수, 농도가 종속변수로 나타나는데 이를 수학적으로 정리하여 선형식으로 바꾼다.

② 실험으로부터 도출된 결과가 ①에서 구한 함수로 표현될 수 있는지 여부를 검토한다. 즉, 선형화된 반응속도식으로 실험결과를 도시하여 직선으로 표현되는가 여부를 점검한다. 만일 직선 식으로 표현된다면 가정한 반응속도식이 올바른 식이 된다.

③ 사용하기 비교적 간단하여 많이 사용하며, 특히 실험 결과가 흩어져 있어 미분법을 사용하기가 곤란한 경우에 적합하다.

2) Differential method(미분법)

① 실험으로부터 얻은 시간에 따른 반응물과 생성물의 농도 그래프로부터 직접 반응속도를 구하여 반응속도식을 도출하는 방법이다. 즉 도식화된 시간과 농도 곡선의 기울기로부터 반응속도인 를 계산하여 농도를 종속변수로 하여 그래프를 그린다. 농도에 따른 반응속도 관계 그래프로부터 함수식을 통계적인 방법으로 유도한다.

② 반응식이 복잡한 경우에 적합하나 실험자료가 정확해야 하고 자료의 수가 충분히 많아야 좋다.