일반화학實驗(실험) - 촉매反應(반응) 實驗(실험)
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작성일 22-02-22 15:01본문
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반응의 속도를 조절하기 위한 몇 가지 방법들이 있는데, 첫째 반응물과 생성물의 양을 조절하여 속도를 제어하는 것이며 두 번째는 촉매(Catalyst)나 억제제(Inhibitor)를 사용하여 속도를 change(변화)시키는 것이다. 이 실험에서는 여러 종류의 촉매와 억제제들을 사용하여 이들이 반응의 속도에 어떤 영향을 주는지 알아볼 것이다.
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촉매반응 실험 목적 -과산화수소(H2O2)의 분해 반을을 빠르게 하는 다양한 촉매와 반응을 느리게 하는 억제제의 작용과 그 원리를 알아본다. 그러나 현실적으로는 주어진 반응에 대한 열역학적 선호도 못지않게 반응속도도 중요하다. 위 식을 통해 반응 속도 증가를 위한 두 가지 방향을 알 수 있다.
설명
반응물이 생성물로 가기 위해서는 분자들이 활성화 에너지 장벽을 넘을 수 있는 출분한 열에너지를 가져야 한다.
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위 반응에서의 에너지 장벽은 반응 초기의 과산화수소 분자에서 수소-산소 결합이 인접한 다른 분자의 수소와 새로운 산소-수소 결합을 이루면서 서서히 깨지면서 생기는 것으로 상상해 볼 수 있다. 이는 촉매를 통해 가능하다. 과산화수소의 분해 반응을 대상으로 촉매의 작용을 확인해 보자
여기서 k는 속도 상수이다. A는 상수이며 반응물들이 얼마나 쉽게 생성물에 적합한 형태의 배열을 할 수 있는지에 의존하며, 뒤의 지수함은 활성화 에너지 장벽을 넘기에 충분한 열에너지를 가지는 분자의 분율을 의미한다.
일반화학實驗(실험) - 촉매反應(반응) 實驗(실험)
다.
에너지 도표에서 반응이 일어나는 경로 중에 최고의 에너지를 가지는 화학종을 전이상태라고 부르는데 이러한 상태는 생성 후 대략 10-15초 정도의 짧은 시간에 사라진다.
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순서
-열역학(Thermodyna-mics)은 반응의 방향과 평형상태를 알 수 있게 해준다.
2H2O2 ↔ 2H2O + O2
實驗(실험) 목적
모든 분자들의 average(평균) 열에너지는 RT에 비례한다. 분자들 중에서 Ea이상의 에너지를 가지는 분자들의 분율은 활성화 에너지와 열에너지의 비(Ea/RT)에 지수적으로 의존하는 함수이다.
촉매反應(반응)
일부의 반응들을 제외하고는 모든 반응에서 반응이 진해외어 생성물이 만들어지려면 반응물들은 활성화 에너지라고 부르는 위치 에너지의 장벽을 넘어야 한다. 다른 모든 조건을 같게 하고 (1)온도증가, (2)활성화 에너지를 낮추는 것이다. 수학적으로 이러한 관계를 Arrhenius의 식으로 표현된다
-과산화수소(H2O2)의 분해 반을을 빠르게 하는 다양한 촉매와 反應(반응)을 느리게 하는 억제제의 작용과 그 원리를 알아본다.