반응 속도

단위 시간당 생성물 농도의 증가는 화학 반응에서 단위 시간당 반응물 농도의 감소에 비례합니다. 화학 반응의 속도는 또한 반응 속도라고도합니다. 반응이 발생하는 속도는 사람마다 크게 다릅니다.

예시로서, 지구 대기 아래의 철의 산화 녹슬은 몇 년이 걸릴 수있는 느린 과정이며, 불에서 셀룰로오스의 연소는 1 초의 분획에서 발생합니다. 대부분의 반응에서 반응이 진행됨에 따라 반응의 속도가 감소합니다. 반응 속도는 일정 기간 동안 농도 변화를 추적하여 계산할 수 있습니다.

화학 반응의 속도는 종종 시간 단위로 생성 된 물질의 농도 (단위 부피당 양) 또는 시간 단위로 소비 된 반응물의 농도 (단위 부피당 양)로 표현된다. 또한, 주어진 시간에 소비 된 반응물 또는 생산 된 생성물의 양은 생산 된 반응물 또는 생성물의 수로 표현 될 수있다.

이 기사는 반응 속도, 화학 반응 속도, 반응 속도를 정의하는 방법 및 이전보다 더 상세하게 반응 속도에 대한 공식을 살펴 봅니다.

반응 속도에 영향을 미치는 요인

반응의 특성, 농도, 변형, 반응의 순서, 온도, 용매, 전자기 방사선, 촉매, 동위 원소, 표면적, 교반 및 확산 한계는 반응 속도에 영향을 미치는 모든 요소입니다. 일부 반응의 발생은 다른 반응보다 더 빠릅니다. 반응 종의 수, 그들의 물리적 상태 (고체 입자는 가스 또는 용액의 용액보다 훨씬 느리게 움직입니다), 반응의 복잡성 및 기타 요인은 모두 반응 속도에 영향을 미칩니다.

1. 반응물의 농도

속도 법칙과 충돌 이론에 따르면, 반응물의 농도가 증가함에 따라 반응 속도가 증가합니다. 반응물의 농도가 증가함에 따라 충돌의 수도 증가합니다. 압력이 증가함에 따라, 기체 반응의 속도는 가스 농도의 증가율과 유사하다. 두더지의 가스가 존재하는 경우, 반응 속도가 증가합니다. 더 많은 두더지의 가스가 존재하면 반응 속도는 감소하고 그 반대도 마찬가지입니다. 응축기 반응에 관해서는 압력 의존성이 좋지 않습니다.

2. 전자기 방사선

결과적으로, 전자기 방사선은 반응물 입자에 더 많은 에너지를 공급함으로써 자발적으로 점화 할 수있는 반응을 유발하거나 심지어도 유발할 수있는 잠재력을 가지고있다. 이 입자는이 에너지를 어떤 식 으로든 저장하여 서로 반응하기 쉬운 중간 종의 형성을 초래합니다. 빛의 강도가 증가함에 따라 입자는 더 많은 에너지를 얻고 결과적으로 반응 속도도 증가합니다.

3. 촉매

촉매의 존재는 원래 경로보다 활성화 에너지가 낮은 대체 경로를 제공하기 때문에 반응 속도를 증가시킨다 (전방 및 역 반응 모두에서). 예를 들어, 백금은 실온에서 보관할 때 산소가있을 때 수소의 연소를 촉매 할 수 있습니다.

4. 동위 원소

수소와 중수소 사이의 상대 질량의 차이를 설명하기 위해, 동위 원소 효과는 다른 동위 원소를 함유하는 경우 동일한 분자에 대해 상이한 반응 속도를 유발하며, 이는 전형적으로 수소 동위 원소 인 동일한 동위 원소를 유발한다. 이종 촉매 중에 발생하는 것과 같은 표면의 반응과 관련하여 표면적이 증가함에 따라 반응 속도가 증가합니다. 더 안정적인 입자가 노출되었다는 사실로 인해 반응물 분자에 의해 닿는 것이 더 취해집니다.

5. 교반

특히 이종 반응의 경우 교반은 전반적인 반응 속도에 중대한 영향을 줄 수 있습니다.

6. 확산

특정 반응 동안 확산은 제한 요인으로 작용할 수 있습니다. 반응 속도 계수를 계산할 때, 농도 및 반응 순서를 제외하고 반응 속도에 영향을 미치는 모든 변수는 고려됩니다 (반응의 속도 방정식의 계수)

7. 온도

온도를 사용하여 반응물의 평균 운동 에너지를 측정 할 수 있습니다. 온도는 반응물의 운동 에너지를 증가시켜 더 빨리 반응하게합니다. 다시 말하면, 입자는 더 빨리 움직이고 있습니다. 반응물이 더 빠르게 움직이고 있다는 사실은 더 빠른 속도로 더 많은 충돌이 발생 함을 의미합니다. 반응물이 생성물로 형성 될 가능성이 높아지고 결과적으로 반응 속도가 증가합니다. 온도는 섭씨 10도 증가하여 반응 속도가 두 배가됩니다. 각 반응 속도 계수 k의 온도 의존성에 관해서는 Arrhenius 방정식은 일반적으로 그것을 계산하는 데 사용됩니다.

k =ae -ea/rt

8. 압력

압력이 증가함에 따라 가스의 농도가 증가하여 반응이 더 빠른 속도로 진행됩니다. 시스템에서 기체 분자의 수를 늘리면 반응 속도가 증가하고 감소하면 반응 속도가 감소합니다.

결과적으로 압력과 농도가 어떻게 관련되어 있는지, 그리고 반응이 발생하는 속도에 어떻게 영향을 미치는지 알기가 간단합니다.

반응 속도 :

반응 속도 =-ΔA/ ΔT =ΔB/ ΔT

결론 :

반응 순서는 속도가 일정 할 때 모든 반응물 농도에 대한 속도의 전력 의존성으로 설명 될 수 있습니다. 예를 들어, 1 차 반응의 속도는 반응 용기에서 단일 종의 농도에 의해서만 결정됩니다. 다음은 화학 반응의 반응 순서의 몇 가지 특성입니다.

• 반응 속도에 직접적인 영향을 미치는 종의 수는 반응이 발생하는 순서로 정의됩니다.

• 농도 용어의 모든 지수를 속도 표현으로 곱하여 얻을 수 있습니다.

• 균형 반응에서 각 종의 화학량 계수는 종이 다른 종과 반응하는 순서에 영향을 미치지 않습니다.

• 화학 반응의 반응 순서는 생성물의 농도보다는 관련된 반응물의 농도에 의해 자주 결정됩니다.

• 반응 순서는 상황에 따라 정수 또는 분수로 표현 될 수 있습니다. 변수에 값이 없으면 0이 될 수도 있습니다.