화학 반응 속도

여기서 k는반응속도상수이며, m과 n은 반응속도차수로서 0,1,2,3.....과 같은 정수이다. 이온의 농도는 mol/L로 나타낸다. 반응속도는 (2)식에서 알 수 있듯이 반응물질의 농도에 따라서 많은 영향을 받는다. 이 밖에도 반응속도는 온도와 촉매의 영향을 받음을 잘 알고 있다. 그러나 이 실험에서는 농도의 영향만을 알아 보기로 하겠다. 이 실험의 주 목적은 속도상수 k의 값과 반응차수 m과 n을 구하는 일이다. 여기서 반응속도를 측정하려는 방법은 소위 시계반응이라 불리는 반응인데 이것은 한 반응의 종말점을 자동적으로 알 수 있는 반응이다. 우리가 조사대상으로 하고 있는 반응(1)을 녹말 존재하에서 다음의 반응(3)과 동일 용기내에서 동시에 일어나도록 한다. I2 + 2S2O32- → 2I- +S4O62- (3) 반응(3)은 반응(1)에 비해 훨씬 빨리 진행된다. 그러므로 반응(1)에서 생성된 I2 분자는 같은 반응용기에 들어 있던 S2O32- 이온과 재빨리 반응하여 없어지게 되어 S2O32-이온이 완전히 소모되지 않은 한 I2의 농도는 영이다.반응이 진행되어 S2O32-이온이 모두 소모되면 반응(1)만이 일어나므로 I2분자가 용액 속에 남게 되고, I2분자가 생성되는 순간 이것이 녹말과 반응하여 청색을 띠게 된어 일정량의 S2O32-이온이 모두 반응하여 없어지는데 필요한 시간을 알려주므로 시계와 같은 구실을 한다. 만일 S2O32-의 양을 처음부터 S2O82-보다 당량 이상으로 월등히 많이 사용하면 (1)의 반응이 완결될 때까지 반응계에는 영원히 색변화가 없겠지만, 처음에 I- 및 S2O82-에 비하여 당량보다 훨씬 적은 양의 S2O32-을 가하고 반응을 시작하였다면 (1)의 반응이 완결되기 전에, 즉 (1)의 반응이 전해되는 도중에 S2O32-은 완전히 소모되고 그순간 I2와 녹말과의 반응에서 색변화가 일어난다.