반응속도론. 반응속도에 미치는 온도효과

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.4. 토의
이번 실험은 반응 속도 상수에 미치는 온도의 효과를 알아보고 활성화 에너지를 구해보는 실험이었다.
대부분의 반응은 온도가 올라가면 속도가 증가한다. 예컨대 아세트산메틸의 가수분해 속도는 35℃에서의 값이 25℃에서의 값의 1.82배이며 또 설탕의 가수분해 속도는 같은 온도 변화에 의해서 4.13배가 증가한다. 대부분의 단순 반응에서는 반응 속도가 이러한 범위의 온도의존 관계를 나타낸다.
Arrhenius파라미터
많은 반응들에 대한 실험 결과에 의하면 속도 상수의 온도 의존도는 다음과 같은 Arrhenius식을 따른다.
lnk = lnA - Ea/RT (1)
즉 많은 반응의 경우 lnk를 A/T에 대해서 도시하면 직선이 나온다는 것이 실험적으로 밝혀졌다. Arrhenius식은 흔히 다음과 같이 쓴다.
k = Ae-Ea/RT (2)
A를 지수 앞자리 인자, 그리고 Ea를 활성화 에너지라고 부른다. 통틀어서 이들을 Arrhenius파라미터라고 부른다. 때로는 (2)식을 다음과 같은 두 파라미터를 결합시킨 꼴로 나타내기도 한다.
k = Ae-△ǂG/RT , 또는 -RTlnk = ∆ǂG (3)
여기서 ∆ǂG는 활성화 Gibbs 에너지이다. 이런 꼴로 나타내면 속도 상수에 관한 식이 표준반응 Gibbs 에너지를 가지고 나타낸 평형 상수 식과 대단히 비슷하다.
활성화 에너지는 반응물이 생성물을 만들기 위해서 가져야 하는 최소의 에너지이다. 예로서 기체상…
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