[서강대 일반화학실험2 A+ 레포트] 촉매 반응

소개글

"[일반화학실험2 A+ 레포트] 촉매 반응"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. Title
Ⅱ. Purpose
Ⅲ. Theory
Ⅳ. Chemicals & Apparatus
Ⅴ. Procedure
Ⅵ. Data & Result
Ⅶ. Discussion
Ⅷ. Reference

본문내용

(1) 반응 속도
화학반응의 빠르기를 나타내는 지표이다. 단위시간 동안 생성된 생성물질의 변화량 혹은 단위시간 동안 반응한 반응물질의 변화량으로 나타낸다. 즉, 보통 단위시간에 동안 소모된 반응물질의 소실량(농도 감소량) 혹은 생성물의 생성량(농도 증가량)으로 나타내는 것이다.
aA + bB → cC + dD
위와 같은 화학 반응에서 반응 속도 v는 반응 물질의 농도에 비례한다. 따라서 다음과 같이 나타낼 수 있다.
v ∝ [A]^m [B]^n
여기서 비례상수 k를 쓴다면 이 식은 아래와 같이 쓸 수 있다. 이 식을 반응 속도식(rate expression)이라 한다.
v= k[A]^m [B]^n
비례 상수 k는 반응 속도 상수인데, 여기서 k는 각각의 반응에 대해서 고유한 값을 가지며, 농도와는 관계없이 온도에 따라서 변하는 상수이다. 또한, m과 n은 실험적으로 결정되는 값이며, 반응 차수라고 하는데, m=1이면 A에 대해서 1차 반응이며, m=2이면 2차 반응이라 한다. 한편 m과 n 합한 값을 해당 반응의 전체 반응 차수라 한다.
한편, 반응속도에 영향을 미치는 요인에는 농도, 온도, 촉매 등이 있다. 반응속도를 높이기 위해서는 농도를 올리거나, 온도를 높이거나, 활성화 에너지를 낮추면 된다. 이는 아레니우스 방정식은 Arrhenius equation으로 확인 가능하다.

(2) 활성화 에너지와 촉매
반응이 진행되어 생성물을 만드려면 활성화 에너지 즉 위치에너지의 장벽을 넘어서야 한다. 전이상태에 도달하고 반응이 끝나는 상태까지 도달하는 반응시간은 활성화 에너지에 따라 달라진다.여기서, 촉매의 작용으로 반응 시간을 바꿀 수가 있다. 촉매를 사용할 때 반응 속도가 빨라지는 이유(정촉매일 시)는 활성화 에너지를 낮추어 반응에 참여할 수 있는 분자의 수를 증가시켰기 때문이다.

1. 촉매(catalyst)
화학반응에서 반응물질 이외의 존재로, 촉매 자체는 반응 전후로 양적∙질적으로 변하지 않으면서 반응속도만을 변화시키는 물질이다.

참고 자료

대한화학회, 표준 일반화학실험 제 7판, 천문각, 2011, pp. 208~216