일반화학실험 - 화학반응속도 예비, 결과 리포트

1. 실험 목적
화학 반응의 속도식을 나타내는 데에 필요한 속도 상수와 반응 차수를 실험적으로 결정한다.
2. 실험 이론
일반적으로 반응속도는 반응 물질의 농도에 의존하기 때문에 다음과 같은 속도식으로 표현한다.
aA + bB -> cC + dD
k= Rate constant (온도에 의존)
m ,n = Reaction order (실험을 통해서만 결정)
이 실험에서는 과산화수소(H2O2)가 물과 산소 기체로 분해되는 반응 속도를 측정한다.
이 분해 반응의 속도는 상온에서 매우 느리지만 KI를 촉매로 넣어주면 반응 속도가 상당히 빨라진다.
따라서 첫 번째 단계가 속도결정단계가 되며 전체 반응 속도는 다음과 같다.
과산화수소의 분해 반응은 인 자발적인 반응이고 대기압에서는 Ea = 76kj/mol 인 상당히 느린 반응이다. 반응물이 생성물로 가기 위해서 분자들은 활성화 에너지를 넘을 수 있는 충분한 열에너지를 가져야 한다. 주어진 온도에서 분자들은 확정 에너지 분포를 보이는데 모든 분자들의 평균 열에너지는 RT에 비례한다. 분자들 중에서 Ea 이상의 에너지를 가지는 분자들의 분율은 활성화에너지와 열에너지의 비(Ea/RT)에 지수적으로 의존하고 이러한 수학적 관례는 다음 식으로 …